L'ultimo viaggio dello Shuttle con il tricolore nello spazio

L'ultimo viaggio dello Shuttle con il tricolore nello spazio

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Gli astronauti italiani dell'ultima missione Shuttle

"Deve darci risposte anche sulla materia oscura, di cui sappiamo poco. Ma la parte più eccitante è che potrebbe scoprire fenomeni strani di cui non sospettiamo neppure l'esistenza " ha dichiarato il Premio Nobel Sam Ting, responsabile dell'esperimento che vede la collaborazione di 16 Paesi , 60 Istituti scientifici , ed oltre 600 scienziati, di cui una sessantina italiani.

AMS è concettualmente uno strumento abbastanza semplice: consiste, se vogliamo schematizzare, in un grande magnete che riesce ad attirare i raggi cosmici che gli passano vicino, composti di particelle e nuclei atomici , e li costringe a passare attraverso lo strumento che li analizza. La stragrande maggioranza delle volte saranno normalissimi protoni o altro di conosciuto da tempo, ma se, e diciamo se, passerà un antiprotone o anti elettrone o meglio ancora un anti nucleo atomico ad esempio di carbonio, allora la scoperta sarà piena e importantissima.
"L'esempio che amo fare- dice Roberto Battiston, il fisico italiano vice responsabile dell'esperimento - è quello della pioggia su Londra. Se anche una sola delle gocce delle famose piogge britanniche fosse di colore rosso, bene la troveremmo. Lo stesso con l'antimateria, ci basta un' anti particella su un numero sconfinato che attraverserà lo strumento. E se poi troviamo un anti nucleo complesso, ad esempio carbonio o ossigeno, allora vorrà dire che da qualche parte di antimateria ce n'è molta."

Già perché se si trova un anti nucleo complesso, anche uno solo, vorrà dire che si è formato all'interno di un'anti stella, così come gli elementi chimici, compresi quelli di cui materialmente siamo fatti noi, si sono formati all'interno delle stelle che vediamo.
Un flusso mostruoso di dati, basta pensare che passeranno almeno 2.000 particelle al secondo attraverso lo strumento, analizzate al volo da centinaia di computer a bordo di AMS. "Ovviamente poi per analizzare a terra i dati ci vorranno settimane o mesi e mi piace riportare che saranno analizzati principalmente nei centri di calcolo italiani di INFN, a Bologna, e di ASI, a Frascati." Continua Battiston.

E se la ISS parla molto italiano, basta pensare che oltre il 50% della superficie abitabile della ormai enorme ISS, grande come un campo da calcio, è stata costruita nel nostro Paese negli stabilimenti di Thales Alenia Space di Torino, anche AMS, Alpha Magnetic Spectrometer vede una partecipazione sostanziale del nostro Paese. L'hanno voluta e supportata l'INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e la nostra Agenzia spaziale, ASI in una proficua collaborazione fra scienziati e tecnici e parecchie industrie nazionali, come Carlo Gavazzi Space (Milano), G&A Engineering (Carsoli AQ), FBK-irst (Trento), CAEN Aerospace (Viareggio), Euromec (Parma), Ri-Ba Composites (Faenza), Carso (Trieste), Galli&Morelli (Lucca). Almeno tre spin-off sono poi nati grazie all'interazione tra il sistema della ricerca e il mondo delle imprese stimolata dal progetto AMS.

Andare oltre l'atmosfera è certo costosissimo, ma essenziale per capire se i raggi cosmici, che provengono dall'universo più profondo, contengono o meno antimateria. L'atmosfera e il campo magnetico terrestre infatti li fermano e li deviano, fortunatamente per noi perché ci farebbero parecchio male. D'altronde ha senso studiarli anche perché hanno energie che il più potente acceleratore della Terra, appunto LHC di Ginevra, neanche si sogna: 100 a 7 è il rapporto fra l'energia di un raggio cosmico contro quella cui può arrivare LHC. Certo l'acceleratore ha altri punti a suo favore, ma come energie il confronto non regge.

"Certo sono interrogativi importanti quelli cui speriamo di rispondere con AMS e la cosa veramente stimolante è che siamo in un momento eccezionale per la scienza: sappiamo che la materia che vediamo e studiamo è solo un qualche percento di quella esistente, sia essa antimateria o materia oscura. Sappiamo insomma di non sapere e speriamo di fare un salto fondamentale nella comprensione della natura" conclude Battiston a poche ore dal lancio dello Shuttle.
E quasi per augurare ottimi risultati ad AMS, che volerà minimo fino al 2020 sulla ISS, proprio la settimana scorsa al Lawrence Livermore Laboratory , Berkely, uno dei laboratori di fisica nucleare più accreditati, sono riusciti a "costruire", un nucleo di "anti-Elio", ovvero Elio composto di antimateria. La scoperta è importante soprattutto dal punto di vista tecnologico: mai si era arrivati a un nucleo atomico, anzi anti nucleo, così complicato, ma ha anche un peso scientifico importante.

E infine il bosone di Higgs, l'oramai quasi mitica particella la cui esistenza è stata teorizzata anni fa dal famoso fisico britannico e che notizie informali in questi giorni hanno dato per "catturato" a Ginevra. Trovarla o non trovarla significa molto per la fisica. Le particelle elementari conosciute sono oramai molte centinaia, tanto che l'aggettivo "elementare" sembra quasi inappropriato. Ma i fisici nucleari sono riusciti a elaborare un modello, chiamato "standard" con scarsa fantasia, in cui partendo da pochi elementi, particelle, di base si riesce a ricavare tutto lo zoo di quelle conosciute. Al quadro di famiglia manca solo, per funzionare appieno, l'inafferrabile bosone di Higgs, importante perché spiega uno dei misteri tuttora irrisolti, ovverosia perché la materia ha massa, quasi un gioco di parole ma in realtà un nodo fondamentale da sciogliere: nessuno lo sa con precisione ad oggi! Del bosone di Higgs sappiamo tutte le caratteristiche che deve, o dovrebbe, avere e lo stiamo cercando in tutti i modi. Il gigantesco acceleratore LHC di Cern, che sta a Ginevra, sottoterra fra Svizzera e Francia e si snoda in un cerchio per oltre 26 chilometri, è la sofisticata trappola con cui speriamo di catturare la preda, una trappola gigantesca e costosissima, su cui hanno lavorato e lavorano centinaia e centinaia di fisici e ingegneri, ma la cui ricaduta, tecnica industriale e innovativa vale già la spesa fatta. Tanto per fare un esempio le Grid, antesignane alla fine del secolo scorso delle "nuvole" di computer che vediamo oggi pubblicizzate dappertutto come un utile e innovativo servizio, sono state sviluppate per analizzare le montagne di dati prodotti da LHC e distribuiti in tutto il mondo.

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