Progetto Premiale 2012 - "Rivelatori criogenici superconduttivi per astrofisica spaziale"

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

L’obiettivo di costruire uno strumento che ottenga immagini ad altissima risoluzione spettrale nei raggi X e’ divenuto finalmente realizzabile grazie ai microcalorimetri criogenici a transizione di fase superconduttiva (TES). Questa direzione e’ stata consolidata dalla scelta in ESA di concentrare gli sviluppi di rivelatori per raggi X a questa sola tipologia di strumento. Con questo rivelatore ogni singolo fotone viene posizionato su un array di pixel e la sua energia misurata con una precisione dell’uno per mille. Lo strumento richiede tecnologie di punta sia nel settore della sensoristica avanzata, nella fisica e chimica dei materiali, nei sistemi criogenici per lo spazio e nella elettronica criogenica. L’Italia e’ tra i leader mondiali di questo settore, con un consorzio di diversi istituti, a guida INAF, che coinvolge Universita’, INFN e CNR, e che copre tutte le tecnologie abilitanti. L’obiettivo del vicino futuro (2 anni) e’ quello di elevare il TRL dello strumento. Specificatamente si punta alla realizzazione di un rivelatore di 1000 pixel, risoluzione energetica di 3 eV e a bassissimo fondo nei raggi X nell’ambito di un consorzio internazionale. Tale rivelatore rappresenta la scelta prioritaria per le future missioni in raggi X, sia in ambito ESA, in cui sono uno degli obiettivi principali del programma tecnologico, che internazionali (NASA, JAXA), permettendo di aprire una nuova finestra osservativa sull’universo lontano. La nuova finestra osservativa aperta dai TES si potra avvantaggiare dalla possibilita’ di ossrvare fenomeni transienti ed elusivi, quali i Gamma-Ray Burst. Questo richiede un monitor di campo largo, con estensione nei raggi X, il cui consolidamento tecnologico e’ parte di questa proposta. I TES sono lo strumento ideale per analisi diagnostiche di materiali o biologiche a bassissima invasivita’: la elevata risoluzione spettrale e il suo basso fondo richiedono pochi fotoni per la identificazione delle composizioni e quindi un bassissimo dosaggio. Il nostro obiettivo e’ quello di innalzare il TRL sulle tecnologie su cui l’Italia ha una riconosciuta leadership nel settore, permettendo agli istituti e ditte nazionali di competere ai prossimi tender che ESA ha gia’ previsto, e di gettare le basi per la realizzazione indipendente di uno strumento completo ad alta risoluzione spettrale in raggi X e basso fondo completamente made in Italy.

Layman's description

L' obiettivo principale di questo progetto e’ quello di innalzare il Technical Readiness Level (TRL) spaziale come da standard definiti dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) sulle tecnologie sviluppate in Italia per la realizzazione dello strumento X-IFU della futura missione spaziale ATHENA, permettendo agli istituti e ditte nazionali di competere ai prossimi tender che ESA ha gia’ previsto, gettando contestualmente le basi per la realizzazione indipendente di uno strumento completo ad alta risoluzione spettrale in raggi X e basso fondo completamente realizzato in Italia.

Key findings

Spazio
StatoFinito
Data di inizio/fine effettiva11/28/1411/27/15