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Si è chiusa a Terni la fase decisiva di un percorso che porta l’Umbria al centro della ricerca spaziale internazionale. Nei laboratori dell’Università degli Studi di Perugia, presso il Polo di Pentima, oggi è stato completato il processo di qualifica spaziale richiesto dalla NASA per Layer 0 (L0), il rivelatore che sarà installato sulla Stazione Spaziale Internazionale per rafforzare l’esperimento AMS-02.
Cosa porta in orbita il team umbro
L0 è un disco di circa 3 metri di diametro per un peso complessivo di 500 chilogrammi, progettato per aumentare la sensibilità di AMS-02 ai segnali più rari di antimateria. Cuore tecnologico del sistema sono circa 800 piastrine di silicio, distribuite su entrambe le facce di un piano ottagonale in fibra di carbonio per una superficie di rivelazione di circa 7 m². I segnali registrati consentono di identificare la carica elettrica delle particelle cosmiche, distinguendo i nuclei dall’idrogeno allo zinco, e di ricostruire il punto di attraversamento con precisione di pochi micrometri. L’elettronica miniaturizzata, integrata sui bordi, sincronizza le misure con il sistema di AMS-02 già operativo dal 2011 sulla ISS.
Un percorso di qualifica nato e cresciuto a Terni
La messa a punto e i collaudi hanno seguito una roadmap serrata e internazionale. Tra il 2024 e il 2025, in circa dodici mesi, l’assemblaggio e i test meccanici e termici in vuoto degli otto moduli che compongono L0 sono stati eseguiti nelle infrastrutture di camera pulita e nei laboratori di qualifica spaziale del Dipartimento di Fisica e Geologia e dell’INFN (Laboratorio SERMS) al Polo di Terni. La fase si è chiusa con la vibrazione meccanica del modello di qualifica dell’intero rivelatore, condotta al SERMS nel febbraio 2025.
Il montaggio finale dei moduli nella struttura di volo è proseguito al CERN, seguito da ulteriori verifiche meccaniche e termiche in diverse sedi italiane. Tornato a Terni il 20 agosto dopo la calibrazione ai fasci di particelle degli acceleratori del CERN, L0 ha superato dal 24 al 28 agosto l’ultimo passaggio: il test di compatibilità elettromagnetica presso il laboratorio CEM del Dipartimento di Ingegneria, sede di Terni.
Completata la qualifica, lo strumento tornerà al CERN per gli ultimi dettagli meccanici e partirà nel gennaio 2027 verso il Kennedy Space Center della NASA, dove sarà integrato nella capsula Dragon di Space-X per il lancio previsto in aprile 2027.
La collaborazione e il ruolo dell’Umbria
Il progetto è stato sviluppato da UniPg e INFN con i partner internazionali MIT (USA), IHEP (Cina) e CERN, con supervisione tecnica della NASA, e completato in poco più di due anni. Il lavoro si inserisce in una storia trentennale del gruppo perugino-tertinese nelle missioni spaziali, che comprende AMS-01, Fermi e DAMPE, e che ha formato generazioni di studentesse, studenti e giovani ricercatori in un contesto a forte respiro internazionale.
Le voci dei protagonisti
La prof.ssa Bruna Bertucci, ordinario di fisica sperimentale, responsabile per l’Università del laboratorio SERMS di qualifica spaziale e vice-responsabile della collaborazione internazionale AMS-02, evidenzia: “la realizzazione ed i test di L0 dimostrano l’importanza delle infrastrutture di laboratorio sviluppate a Terni grazie a progetti di eccellenza, la stretta collaborazione con l’INFN, il supporto di ASI ed il continuo contatto con realtà industriali locali e nazionali”.
Il dott. Giovanni Ambrosi, dirigente di ricerca dell’INFN e responsabile internazionale del progetto Layer 0, aggiunge: “il successo di questo ultimo test corona l’impresa di realizzare in pochi anni uno strumento complesso come L0 e conferma ancora una volta le capacità del team congiunto di INFN ed UniPg che, grazie al respiro internazionale della sua attività, è riuscito a sviluppare quattro esperimenti di grandi dimensioni operanti nello spazio negli ultimi trenta anni”.
AMS-02 e la scienza che avanza
Dal 2011 AMS-02 ha raccolto circa 270 miliardi di particelle, fornendo le misure più precise di materia e antimateria in orbita e aprendo questioni nuove sull’origine, l’accelerazione e la propagazione dei raggi cosmici. I prossimi anni saranno cruciali: l’installazione di L0 aumenterà accuratezza e portata dei dati, con possibili ricadute sulla comprensione della materia oscura e dell’attività solare, informazioni essenziali anche per la sicurezza degli equipaggi nelle missioni oltre l’orbita terrestre.
Il contributo umbro ad AMS-02
Progettazione, costruzione e integrazione del tracciatore a microstrip di silicio, in collaborazione con l’Università di Ginevra, e test dell’UTTPS a Terni.
Prove di qualifica spaziale a Terni su elettronica, struttura del magnete e su una quota significativa dei rivelatori di AMS.
Partecipazione alle fasi di integrazione al CERN e al Kennedy Space Center.
Controllo dell’esperimento dalla sala operativa del CERN e analisi dati continua da parte di ricercatrici, ricercatori e studenti UniPg.
Prospettive per il territorio
La riuscita della qualifica a Terni consolida la presenza in Umbria di infrastrutture d’eccellenza per la ricerca spaziale e rafforza un ecosistema che unisce ateneo, INFN e partner internazionali con competenze industriali locali. È un investimento in capitale umano e tecnologico che amplia le opportunità di formazione avanzata e trasferimento di conoscenza, con potenziali ricadute su filiere innovative del territorio.
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