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- Perché AstroPix interessa gli astronomi dei raggi gamma
- Design del sensore e campo energetico coperto
- Prove precedenti: palloni e razzi suborbitali
- La missione Fly Foundational Robots: dove volerà AstroPix
- Il ruolo della robotica e dell’Orbital Replacement Unit
- Partner, integrazione e preparazione del payload
La NASA ha scelto AstroPix per un test in orbita che sarà imbarcato sulla missione Fly Foundational Robots del 2027. Si tratta di un passo importante per portare in spazio una nuova generazione di sensori in grado di osservare i raggi gamma con maggiore sensibilità.
Perché AstroPix interessa gli astronomi dei raggi gamma
I raggi gamma sono la forma più energetica della luce. Provengono da eventi estremi come lampi cosmici, nuclei galattici attivi e persino fulmini nell’atmosfera. Nonostante missioni come Fermi e Swift abbiano già aperto nuove finestre, esiste un intervallo energetico ancora poco esplorato.
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AstroPix punta a colmare questa lacuna e a fornire dati su segnali difficili da catturare con gli strumenti attuali. Migliori misure in quel range possono svelare dettagli sui processi fisici alla base delle esplosioni più potenti dell’universo.
Design del sensore e campo energetico coperto
Il cuore di AstroPix è un rivelatore al silicio miniaturizzato. Ogni chip integra più rivelatori e ogni sensore è suddiviso in molti pixel, simili per concetto ai sensori fotografici dei cellulari.
Caratteristiche tecniche principali
- Gamma energetica: circa 20 keV–700 keV.
- Architettura: chip con quattro rivelatori.
- Pixel per rivelatore: 1225, per una elevata risoluzione spaziale.
- Funzione: misura l’energia depositata e ricostruisce le proprietà della radiazione.
Quando un fotone gamma attraversa il sensore, il dispositivo registra l’energia rilasciata. Questi dati permettono di determinare energia, posizione e, in alcuni casi, la direzione della sorgente.
La tecnologia è pensata per migliorare la precisione delle osservazioni e per essere scalabile su futuri osservatori scientifici.
Prove precedenti: palloni e razzi suborbitali
AstroPix non è del tutto nuovo nello spazio. Il sistema è già stato valutato su voli con palloni stratosferici e in campagne con razzi suborbitali. Questi test hanno confermato la capacità del sensore di rilevare raggi gamma in ambiente vicino-spazio.
- Palloni stratosferici: test di durata e calibrazione dei rivelatori.
- Razzi suborbitali: verifiche rapide in condizioni di microgravità.
Tuttavia, solo un volo in orbita permette di valutare l’affidabilità a lungo termine e il comportamento sotto radiazione e temperature spaziali. Per questo la missione del 2027 è considerata cruciale.
La missione Fly Foundational Robots: dove volerà AstroPix
AstroPix sarà trasportato come parte della dimostrazione A-STEP, ospitata dentro un modulo chiamato Orbital Replacement Unit. Il volo è organizzato per mostrare capacità robotiche di manutenzione in orbita e includerà il movimento e la riposizionatura del modulo stesso.
AstroPix sarà attivato solo dopo le operazioni robotiche, per verificare la resistenza dei sensori all’ambiente orbitale dopo la manipolazione meccanica.
Sequenza prevista delle operazioni
- Rilascio dell’Orbital Replacement Unit in orbita.
- Aggancio e riposizionamento tramite braccio robotico.
- Avvio dei sistemi di bordo e raccolta dati di AstroPix.
- Trasmissione a Terra per analisi scientifica.
Il ruolo della robotica e dell’Orbital Replacement Unit
L’unità mobile è stata sviluppata da Rocket Lab Robotics, società che ha incorporato l’ex Motiv Space Systems. Il modulo serve a simulare uno strumento sostituibile in orbita e sarà manovrato da un braccio robotico dedicato.
In fase di progettazione lo spazio interno era destinato solo a test meccanici. Durante lo sviluppo, il team ha però deciso di utilizzare quel volume per ospitare una dimostrazione scientifica. AstroPix è stato scelto per le sue dimensioni compatte e l’alto valore informativo.
La combinazione di robotica e ricerca scientifica aumenta il ritorno d’investimento della missione senza cambiare gli obiettivi primari della dimostrazione tecnologica.
Partner, integrazione e preparazione del payload
La responsabilità dell’integrazione finale e del veicolo spaziale è affidata ad Astro Digital. Nei mesi a venire il team completerà l’hardware di volo e installerà i chip con l’elettronica necessaria per alimentazione, acquisizione dati e trasmissione a Terra.
- Partner principali: NASA, Rocket Lab Robotics, Astro Digital.
- Attività in corso: assemblaggio dei chip, test ambientali e integrazione nel modulo.
- Obiettivo temporale: lancio durante la missione Fly Foundational Robots, prevista per il 2027.
L’installazione all’interno dell’Orbital Replacement Unit richiede attenzione ai vincoli di spazio e alle interfacce con il sistema robotico. Ogni componente verrà verificato secondo standard spaziali prima dell’integrazione sul veicolo di lancio.
