DAI LABORATORI INAF DI ARCETRI E BOLOGNA ALLE ANDE CILENE

Con la Banda 2 il cosmo sarà tutta un’altra musica

Con il contratto appena firmato per i nuovi ricevitori di Alma, in grado di osservare a lunghezze d’onda comprese tra 2.6 e 4.5 mm, il grande interferometro millimetrico e submillimetrico amplia la sua capacità di studiare le molecole nell'universo. A realizzarli sarà un consorzio internazionale di istituti di ricerca tra i quali l’Istituto nazionale di astrofisica

     27/04/2020
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Un gruppo di antenne di Alma durante l’osservazione del cielo notturno. Crediti: Eso/Y. Beletsky

Il telescopio Alma, che scruta l’universo dai 5000 metri dell’altopiano di Chajnantor, in Cile, riceverà un aggiornamento che gli consentirà di essere ancora più performante e migliorare le sue già eccellenti doti. È  stato infatti ratificato il contratto che vede coinvolti un consorzio internazionale di istituti di ricerca, tra cui l’Inaf, per la produzione finale di una serie di ricevitori di ultima generazione da installare sulle 66 antenne che compongono Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Grazie a questi nuovi ricevitori estremamente sensibili, denominati Band 2 receiver cartdriges, Alma sarà in grado di captare i più deboli segnali dal cosmo con lunghezze d’onda comprese tra 2,6 e 4,5 mm.

«Sono fiero di questo risultato che vede la partecipazione del nostro istituto nazionale all’upgrade di uno degli impianti astronomici più prestigiosi al mondo», commenta il presidente dell’Inaf Nichi D’Amico. «Questo è un successo di uno dei segmenti del nostro istituto in cui si sviluppano tecnologie di punta, che ci vedono in primo piano in iniziative di portata globale, dal Vlbi a LoFar e Ska, e in cui i nostri ricercatori si distinguono nella scienza di riferimento. La nostra filiera di attività, dalle idee che fioriscono nella ricerca di base, alle capacità tecnologiche di dare corso a queste idee, alla diffusione nella società delle conoscenze e delle tecnologie che ne derivano, costituiscono un asset strategico che mettiamo a disposizione del sistema Paese».

Dopo aver superato con successo i test di un prototipo di ricevitore in banda 2, il board di Alma ha approvato la fase di pre-produzione di sei ricevitori, con l’obiettivo di passare infine alla produzione del set completo, ovvero un ricevitore per ciascuna delle 66 antenne di Alma.

Scarica la brochure descrittiva del progetto iAlma

Con questi ricevitori, Alma diventerà una macchina scientifica ancora più versatile e potente, riuscendo a ottenere accurate misurazioni del mezzo interstellare freddo, la tenue miscela di materia e radiazione che permea lo spazio tra le stelle. Nella banda 2, Alma sarà anche in grado di studiare le proprietà della polvere presente in differenti ambienti astronomici, dai dischi che formano i pianeti alle galassie, e sarà in grado di estendere le sue capacità all’osservazione dell’universo remoto. Con queste migliorie, Alma riuscirà anche a osservare la presenza di molecole complesse e pesanti nel nostro vicinato cosmico.

«Nel 2019 i partner internazionali di Alma, su proposta di Eso, hanno approvato la costruzione dei cosiddetti ricevitori in banda 2 da parte del consorzio di cui fa parte Inaf», ricorda Leonardo Testi, astronomo Eso/Inaf, responsabile del progetto premiale Inaf iAlma e responsabile per la partecipazione europea ad Alma. «La firma sul contratto per la costruzione dei ricevitori segna l’inizio di una grande avventura, che, tra i vari obiettivi scientifici, ci porterà a studiare nel mezzo interstellare denso l’evoluzione delle molecole complesse, i mattoni fondamentali che possono portare allo sviluppo delle condizioni necessarie per la vita nei sistemi planetari. L’Italia si è fortemente impegnata in questo progetto fin dal suo concepimento: i laboratori Inaf di Bologna e Arcetri hanno sviluppato tecnologie innovative e prototipi, e condotto le necessarie fasi di verifica grazie a un finanziamento speciale erogato all’Inaf dal ministero dell’Istruzione, università e ricerca nel 2012, il progetto premiale iAlma, a cui hanno fatto seguito una serie di accordi specifici con Eso».

La produzione dei ricevitori a cartuccia della banda 2 sarà intrapresa da un consorzio comprendente la Netherlands Research School for Astronomy (Nova), la Chalmers University, Göteborg, Svezia, e l’Istituto nazionale di astrofisica. L’Osservatorio astronomico nazionale del Giappone (Naoj) contribuirà alla produzione e al collaudo dell’ottica del ricevitore come contributo dell’Asia orientale al programma di sviluppo Alma. Il National Radio Astronomy Observatory (Nrao) e l’Università del Cile sono stati coinvolti nello sviluppo e nella produzione di alcuni componenti dei ricevitori, che saranno inviati all’Eso per i test e l’integrazione.

Il primo prototipo del ricevitore in banda 2 assemblato nei laboratori dell’Inaf e utilizzato per dimostrare la fattibilità di sviluppo delle tecnologie necessarie alla produzione delle cartridge di Alma. Crediti: Inaf/F. Villa

«È un grande risultato che rende conto degli anni di studio e grande lavoro sperimentale nel dimostrare la fattibilità di tecnologie allo stato dell’arte  necessarie per aumentare la già enorme capacità  scientifica dell’osservatorio Alma», sottolinea entusiasta Fabrizio Villa, ricercatore Inaf, responsabile del laboratorio CryoWaves e per l’Italia dello sviluppo tecnologico della banda 2 di Alma. «Abbiamo messo in piedi in Inaf due laboratori, a microonde ad Arcetri e CryoWaves a Bologna, proprio per arrivare pronti alla fase di costruzione dei ricevitori in banda 2. È l’inizio di un’opportunità unica per mettere a frutto la nostra esperienza e conoscenza».

L’Inaf in particolare co-progetterà insieme a Nova e Gard  il ricevitore in banda 2 e avrà la responsabilità tecnica della fornitura delle sue guide d’onda. Inaf inoltre gestirà per il consorzio l’interfaccia con Eso per la fornitura dei componenti ritenuti fondamentali per garantire le prestazioni del ricevitore, come i suoi feedhorn, i trasduttori ortomodali e gli amplificatori a bassissimo rumore.

Il team dell’Inaf caratterizzerà uno dei due prototipi master che daranno il via alla fase di pre-produzione e quindi di produzione vera e propria, dove continuerà, grazie alle competenze acquisite, a dare supporto tecnico al consorzio per garantire le incredibili performance richieste da Alma.

Per saperne di più:

  • Leggi l’announcement sul sito dell’Eso
  • Guarda il press kit con immagini, interviste e documentazione aggiuntiva sui ricevitori in banda 2

Guarda il servizio video su MediaInaf Tv: