Gli ultrasensori dell’università di Pisa lassù in orbita con l’astronave attorno alla luna

L’astronave poco prima della partenza

PISA. La missione spaziale di Artemis II ha portato gli esseri umani mai così lontani nel cosmo: senza metter piede sulla luna ma superandola e andandone al di là, fino a raggiungere i 406.771 chilometri dal nostro pianeta. Fra i flash da incorniciare ci sono uno straordinario spot pubblicitario per la Nutella grazie al barattolo che, in virtù della (quasi totale) assenza di gravità, è stato visto fluttuare all’interno della navicella. A ciò si aggiunga il messaggio che dà il «benvenuti nel mio vecchio quartiere» ai cosmonauti dell’attuale missione: la voce è quella di Jim Lovell, astronauta-mito morto a 97 anni nell’agosto scorso.  Lovell è stato uno dei protagonisti della missione Apollo 13 che prevedeva una “passeggiata” sulla luna e che è stata un susseguirsi di contrattempi e coincidenze, al punto che solo miracolosamente i tre a bordo riuscirono a rientrare a terra (su quell’epopea non potevano non nascere libri e film, incluso quello di Ron Hoiward con Tom Hanks).

Ma di questa missione – partita il 1° aprile sfidando l’ironia sul “giorno degli scherzi”, sabato 11 ne è previsto il rientro sulla Terra – abbiamo ascoltato servizi di tg e letto articoli, abbiamo imparato che la luna non è grigia come sembra ma ha colori che rimandano probabilmente a caratteristiche geologiche del suolo, che Victor Glover è il primo afroamericano a volare nello spazio profondo, che l’astronauta canadese Jeremy Hansen è il primo non-Usa a viaggiare verso la Luna (e per riuscirsi si è allenato per 17 anni in grotte  profonde), che è anche la prima volta “lunare” di una donna con Christina Koch che nella cameretta di bimba aveva le foto dell’Apollo 8…

Gli astronauti all’interno di Artemis II in viaggio verso la luna

Se però torniamo sull’argomento è per raccontare che lassù in orbita  c’è anche un pezzettino di Toscana: già perché l’Università di Pisa partecipa alla missione della Nasa con i sensori Timepix presenti all’interno della navicella spaziale. Stiamo parlando di sei “chip”, praticamente sensori avanzati che vengono impiegati – viene spiegato – per la rivelazione di particelle e radiazioni. Li hanno sviluppati al Cern nell’ambito della collaborazione internazionale Medipix2, alla quale partecipano l’ateneo pisano e l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.

Di cosa si tratta? Questi dispositivi – viene messo in risalto – hanno «il compito di monitorare in tempo reale le caratteristiche e il livello della radiazione presente all’interno del veicolo spaziale durante i dieci giorni della missione». È un aspetto cruciale: gli astronauti, uscendo dalla protezione del campo geomagnetico terrestre, saranno «esposti a livelli di radiazione significativamente più elevati rispetto a quelli sperimentati in orbita bassa».

Un sensore Timepix realizzato in un team internazionale del quale fanno parte università di Pisa e Infn (foto Cern)

I “chip” Timepix fanno parte del sistema Hera, sigla che sta per “Hybrid Electronic Radiation Assessor”: l’ha messo a punto la Nasa e permette di «misurare composizione, intensità ed energia delle particelle incidenti, contribuendo alla valutazione dell’esposizione sia dell’equipaggio sia dei sistemi elettronici di bordo». È una tecnologia derivata dai rivelatori a pixel ibridi utilizzati negli esperimenti del “Large Hadron Collider” ed è in grado, secondo quanto è stato reso noto, di «identificare diversi tipi di radiazione grazie all’analisi delle tracce lasciate dalle particelle nei sensori».

Così il commento della professoressa Maria Giuseppina Bisogni (Università di Pisa): «Dispositivi simili a quelli usati nella missione lunare vengono utilizzati anche nei laboratori didattici del corso di laurea magistrale in fisica medica: oggi siamo arrivati alla quarta generazione di questi sistemi di rivelazione che vengono applicati sia alla ricerca fondamentale sia alle applicazioni anche in ambito medico».

Ecco le parole della professoressa Valeria Rosso (Università di Pisa): «Il gruppo di fisica medica del nostro ateneo ha lavorato su questi rivelatori fin dalla loro prima produzione, avvenuta alla fine degli anni ’90 e ha contribuito allo sviluppo di sistemi di “imaging” basati su di essi. Si tratta di sistemi che promettono un “imaging” molto più preciso che in futuro potrebbero portare significativi miglioramenti, ad esempio nella diagnostica medica a raggi X».

Insieme a Maria Giuseppina Bisogni e Valeria Rosso, sono coinvolti nella ricerca in questo settore i colleghi e le colleghe del Dipartimento di fisica dell’Università di Pisa, Pasquale Delogu, Maria Evelina Fantacci e Piernicola Oliva.