Laboratori Visitabili all’IAPS

 

L’IAPS propone delle visite guidate, in cui i ricercatori accompagnano i visitatori all’interno dei laboratori di ricerca.  L’obiettivo è presentare un quadro quanto più possibile completo delle conoscenze astrofisiche, dei temi di ricerca più attuali e degli sviluppi futuri possibili.

 

Le visite sono organizzate  in occasione di manifestazioni particolari (come la Notte dei ricercatori o la Settimana della Cultura Scientifica e Tecnologica) o per le visite delle scuole, in percorsi didattici che comprendono conferenze introduttive e piccoli laboratori sui temi scientifici collegati alla visita. Possono essere organizzate visite per il pubblico generico, per le scuole (medie e licei) e per l’alta formazione (Università, dottorati).

 

Per motivi pratici, la visita al singolo laboratorio è permessa a gruppi limitati e accompagnati.

 

Contattateci per concordare una visita a info[at]iaps.inaf.it

 

 

Laboratorio di Spettroscopia (ARTOV, edificio F porta A, piano terra)

Referenti: Stefania Stefani, Giuseppe Piccioni

Nel laboratorio di spettroscopia dello IAPS, nato in supporto alle missioni interplanetarie dell’istituto, si caratterizzano e si calibrano gli strumenti scientifici che poi vengono utilizzati nello spazio per studiare i pianeti e i corpi minori del sistema solare. Si studiano inoltre le proprietà ottiche dei gas e dei materiali solidi da comparare con i dati delle atmosfere planetarie catturate dalle sonde.
Nella visita sono esposti i principi della spettroscopia, con il supporto di alcuni semplici esperimenti, per illustrare il funzionamento dello spettrometro VIRTIS.

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Laboratorio della fisica del Plasma e del Mezzo Interplanetario (ARTOV, edificio F porta C, piano terra)

Referente: Piero Diego

In questo laboratorio vengono mostrate finalità e funzionamento della Grande Camera a Plasma dello IAPS: un grande cilindro (1.7 metri di diametro per 4.5 di lunghezza) all’interno del quale è possibile verificare il funzionamento, la conformità alle specifiche di progetto e la compatibilità con il plasma ionosferico degli strumenti scientifici progettati per operare a bordo di satelliti ed esposti all’ambiente esterno. Viene inoltre mostrato il funzionamento di strumenti da volo per la misura del plasma nello spazio.
Nella visita è prevista una introduzione sul plasma e sulla fisica del mezzo interplanetario.

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Laboratorio “INTEGRAL” (ARTOV, edificio F porta A, piano terra)

Referente: Francesca Panessa

INTEGRAL e’ una missione dell’ESA per l’astrofisica alle alte energie. Gli strumenti a bordo del satellite studiano i fenomeni piu’ violenti dell’Universo, come stelle di neutroni, buchi neri, galassie attive e lampi gamma.
Nel laboratorio di INTEGRAL sono presenti la camera pulita del telescopio a maschera codificata, IBIS, e la stanza con l’archivio di tutti i dati INTEGRAL raccolti dal 2002 ad oggi. Nella camera pulita si trova il modello copia del telescopio ad immagini IBIS e il simulatore del satellite attraverso i quali e’ possibile fare dei tests a Terra prima, per eventuali variazioni dei parametri strumentali che verrano poi applicati allo strumento in volo.
Dopo un’introduzione sull’astrofisica dell’Universo violento, nella visita verrà presentata la missione INTEGRAL e i suoi risultati attraverso un grande modello del satellite in scala 1:4 .

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Laboratorio di Gravitazione Sperimentale (ARTOV, edificio F porta C, piano terra)

Referente: Roberto Peron

La visita prevede una introduzione sulle attività svolte dal Gruppo di Gravitazione Sperimentale, dove verrà illustrato il principio di funzionamento di un accelerometro e le sue possibili applicazioni. Verrà inoltre mostrato ai visitatori un modello di sensore meccanico per poter meglio capire il suo funzionamento di base.
Succesivamente si passerà alla descrizione più dettagliata delle attività sperimentali attualmente in opera, entrando nei singoli laboratori ad essi dedicati:
– L’utilizzo dell’acceleromentro ad alta sensibilità ISA nella missione spaziale “Bepi Colombo”, tesa all’esplorazione del pianeta Mercurio ed alla verifica di alcuni principi di fisica fondamentale, quale la teoria della relatività di Einstein.
– La verifica del principio di equivalenza per mezzo della futura missione “Great”
– Il principio per la misura della costante gravitazionale per mezzo di un gradiometro
– L’utilizzo dei gravimetri per le missione di tipo “Geostar”, tese al monitoraggio delle attività sismiche e delle maree solide terrestri
– La torre di caduta, realizzata per test degli strumenti in assenza di gravità

 

Laboratorio sull’esplorazione di Mercurio (ARTOV, edificio F porta A, piano terra)

Referenti: Elisabetta De Angelis, Anna Milillo

In questo laboratorio mostreremo cosa ci aspettiamo di vedere a Mercurio con lo strumento SERENA/ELENA, a bordo della missione ESA/JAXA BepiColombo (lancio previsto nel 2018), che metterà due satelliti in orbita intorno al pianeta. Vi faremo vedere lo strumento e come funziona, mostrandovi cosa significa “osservare con gli atomi” i fenomeni causati dell’interazione con il Sole, altrimenti invisibili ai nostri occhi.

 

Laboratorio C-Lab  (ARTOV, edificio F porta C, piano terra)

Referente: Simone de Angelis

In mostra il modello di sviluppo dello strumento Ma_MISS e lo spettrometro a immagine SPIM. Le attività di laboratorio effettuate con questi due strumenti sono a supporto delle missioni ESA/ExoMars2020 e NASA/Dawn. Ma_MISS (MArs Multispectral Imager for Subsurface Studies) è lo spettrometro a immagine per lo studio del sottosuolo di Marte situato all’interno del trapano presente sul Rover della missione ExoMars2020. SPIM(SPectral IMaging) è uno spettrometro a immagine utilizzato per attività di laboratorio in supporto alla missione DAWN, che ha come oggetto di studio gli asteroidi Vesta e Cerere. 

 

Laboratorio per lo sviluppo e calibrazione di rivelatori di raggi X polarizzati (ARTOV, edificio F porta A, piano terra)

Referente: Paolo Soffitta

In questo laboratorio viene sviluppata la strumentazione spaziale per l’astrofisica delle alte energie ed in particolare per lo studio dell’emissione di raggi X polarizzata da sorgenti astronomiche. Le fasi di test e di calibrazione sono cruciali per questo tipi di strumenti poiché, una volta in orbita, il dispositivo non sarà più accessibile ai ricercatori ed il suo comportamento deve essere conosciuto perfettamente prima del lancio. Inoltre, la strumentazione deriva spesso da tecnologie sviluppate originalmente per altre applicazioni ed è necessaria una lunga fase di ottimizzazione per utilizzarla nel campo spaziale. Nel laboratorio si hanno a disposizione stanze schermate dai raggi X all’interno delle quali è possibile effettuare sui rivelatori, in tutta sicurezza, misure automatiche e di lunga durata attraverso opportune sorgenti di test e sistemi di movimento motorizzato ad elevata precisione. Inoltre si ha a disposizione una camera pulita, una camera climatica ed una a vuoto per testare il comportamento dei rivelatori a temperature comprese tra -50°C e 100°C o in vuoto. Nel laboratorio è stato sviluppato il rivelatore Gas Pixel Detector (GPD), che è in grado di misurare la radiazione X polarizzata, come quella emessa da oggetti astronomici estremi come buchi neri, stelle di neutroni, supernove e nuclei galattici attivi. Attualmente il GPD è in fase di calibrazione perché sarà bordo della missione IXPE (Imaging X-Ray Polarimeter Explorer), selezionata dalla NASA per il lancio nel 2021. IXPE fornirà per la prima volta preziose informazioni sulla geometria delle sorgenti astronomiche e sui meccanismi di emissione della radiazione X, anche quando questi avvengono in ambienti in cui i campi magnetici e gravitazionali sono in condizioni estreme.

 

Laboratorio di Criogenia per Raggi X (X-Ray Cryo Lab), (ARTOV, edificio F, secondo piano)

Referenti: Luigi Piro, Claudio Macculi

Nel laboratorio di Criogenia per Raggi X si sviluppano rivelatori per abilitare l’osservazione dallo spazio delle componenti piu’ calde e dei fenomeni piu energetici dell’Universo.
Qui si lavora a temperature bassissime, molto vicine al cosiddetto “zero assoluto”. Cio’ e’ necessario perche’ sia i dispositivi elettronici che i
rivelatori sotto test “funzionano” sulla base di una fisica che emerge a queste temperature: la superconduzione.
Per raggiungere queste temperature si fa uso di criostati: camere da vuoto al cui interno viene installato l’esperimento che, grazie a refrigeratori meccanici, raggiunge la bassissima temperatura di esercizio.
Le attivita’ del laboratorio ruotano intorno alla missione Athena, il grande osservatorio per raggi X che verra’ lanciato dall’ESA nel 2031, avente a bordo 2 strumenti di cui uno criogenico denominato X-IFU. Questo conterra’ un rivelatore di particelle criogenico che stiamo sviluppando interamente in Italia, basato su dei sensori microcalorimetri TES. Questa nuova tecnologia sensoristica permettera’ al telescopio spaziale Athena di abilitare l’osservazione di sorgenti di raggi X debolissime e misurare contestualmente l’ energia dei fotoni  con una precisione cento volte migliore degli attuali rivelatori convenzionali.  

 

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Laboratorio di Rivelatori al Silicio, (ARTOV, edificio F, piano terra)

Referente: Yuri Evangelista

Nel laboratorio di Rivelatori al Silicio dello IAPS vengono sviluppate e calibrate le innovative camere a Deriva di Silicio (SDD – Silicon Drift Detectors), sviluppate in collaborazione con altre strutture INAF, INFN, Fondazione Bruno Kessler, Politecnico di Milano, Università di Pavia e molti altri partner nazionali ed internazionali.
I sensori SDD rappresentano l’elemento fondamentale di numerose missioni satellitari dedicate all’osservazione nei raggi X dell’Universo “violento”, ovvero di buchi neri, stelle di neutroni ed esplosioni cosmiche (Gamma-ray bursts – GRB).

Le missioni, attualmente in fase avanzata di sviluppo o studio, sono:

Nel corso della visita verranno mostrati i principi di funzionamento e le tecniche costruttive dei rivelatori al Silicio, e saranno illustrate le attività svolte per arrivare ad un esperimento di Astrofisica spaziale partendo dal concetto e dal prototipo di laboratorio.

 


 

Per informazioni o prenotazioni:
info[at]iaps.inaf.it