Missione IXPE: l’Università in orbita con NASA, Agenzia Spaziale Italiana, INFN e INAF

Ci sono anche tre detector unit progettate, integrate e qualificate a Pisa a bordo del satellite IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) nato dalla collaborazione esclusiva tra la NASA e l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e partito questa mattina dal Kennedy Space Center in Florida. A realizzarle è stato un gruppo di lavoro guidato dal professor Luca Baldini, che ha coinvolto sette tra studenti e dottorandi dell’Ateneo pisano e appartenenti al Dipartimento di Fisica e alla Scuola di Ingegneria.

"E' un grande onore per la nostra comunità aver contribuito ad una missione spaziale così importante - ha commentato il rettore dell’Università di Pisa, Paolo Mancarella - quanto realizzato è la dimostrazione ulteriore della forza, a livello internazionale, dell'area di ricerca pisana che ci garantisce, da sempre, collaborazioni ad altissimo livello in tutto il mondo. Oltre al fatto che questo progetto è stata un’importantissima esperienza formativa per i nostri studenti coinvolti; una di quelle occasioni che solo un ateneo d’eccellenza può fornire. Le mie congratulazioni a tutto il gruppo guidato da Luca Baldini per l’importante risultato raggiunto".

"Il lancio della notte scorsa rappresenta il coronamento di uno sforzo più che ventennale, a cui ho avuto il privilegio di partecipare insieme ad un gruppo di fisici, ingegneri e tecnici veramente straordinari, sia sul piano professionale che su quello umano - ha dichiarato il professor Luca Baldini, co-responsabile Ixpe per l’INFN e docente del Dipartimento di Fisica dell’Ateneo pisano - negli ultimi cinque anni i nostri studenti e dottorandi Alessandra Marrocchesi, Federico Pucci, Hikmat Nasimi, Leonardo Lucchesi, Mattia Barbanera, Niccolò di Lalla e Nunziato Sorrentino, che ci tengo a nominare uno per uno per le capacità e la dedizione dimostrate, hanno lavorato in stretta sinergia con il personale della Sezione INFN di Pisa, dando un contributo fondamentale allo sviluppo della missione. Ovviamente questo non è un punto di arrivo, ma solo un punto di partenza: abbiamo davanti non più di una settimana di riposo, al termine della quale saremo tutti di nuovo impegnati nelle attività di verifica in orbita dello strumento e, soprattutto, nell'analisi dei dati scientifici che, a partire dalla metà di gennaio, cominceranno ad arrivare a terra".

Il satellite è decollato puntualmente questa mattina alle 7 ora italiana dal Kennedy Space Center in Florida. Per il lancio è stato utilizzato un vettore Falcon 9 della società privata SpaceX. Al lancio hanno assistito in presenza il presidente dell’ASI, Giorgio Saccoccia e l’amministratore della NASA, Bill Nelson. IXPE è la prima missione interamente dedicata allo studio dell’universo attraverso la polarizzazione dei raggi X e per farlo utilizzerà una tecnologia tutta 'made in Italy'. A bordo di IXPE sono installati 3 telescopi con rivelatori finanziati dall’ASI e sviluppati da un team di scienziati dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Il 'cuore' dei telescopi a bordo di IXPE è rappresentato dai tre Gas Pixel Detector: rivelatori di nuova generazione che sfruttano una tecnologia sviluppata nel corso degli ultimi 15 anni e che si avvale delle competenze maturate dall’INFN nel campo della fisica delle particelle e dall’INAF nello studio dell’Universo nelle Alte Energie. Grazie alla sua tecnologia innovativa, IXPE potrà misurare non solo l'immagine e l'energia delle sorgenti celesti ma potrà anche ricavare, per la prima volta, indicazioni dirette sulle caratteristiche dei campi elettromagnetici ad esse associati.

"La NASA e l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI), gli Stati Uniti e l'Italia hanno una lunga tradizione di cooperazione bilaterale su missioni spaziali di successo e la missione IXPE rappresenta un altro esempio virtuoso - ricorda il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Giorgio Saccoccia - della capacità italiana di lavorare con partner internazionali per la crescita delle attività spaziali a livello globale. Siamo particolarmente orgogliosi, inoltre, di essere riusciti a consegnare puntualmente l'innovativa strumentazione scientifica di IXPE, nonostante la sfida della pandemia: una vera dimostrazione di eccellenza del team italiano della missione. Adesso la parola passa alla scienza, a nuove scoperte rese possibili dall'impegno spaziale del nostro Paese".

"IXPE osserverà l’universo sotto una luce nuova, nel vero senso della parola, e ciò che gli consentirà di farlo è il suo innovativo 'cuore' tecnologico tutto italiano, frutto di un lungo e importante lavoro di ricerca e sviluppo condotto completamente in house nei nostri laboratori delle Sezioni INFN di Pisa e Torino - sottolinea Antonio Zoccoli, presidente dell’INFN - dobbiamo essere orgogliosi dell’avvio di questa missione, ancor più nella difficile contingenza in cui abbiamo operato per portare a termine il lavoro entro i tempi di programma: desidero, quindi, rivolgere anche un riconoscente ringraziamento a tutti coloro che lo hanno permesso". "La missione IXPE in collaborazione con la NASA rappresenta un fondamentale traguardo che valorizza la grande tradizione dell'astrofisica italiana nello studio dell'Universo con i raggi X e gamma come già successo con le missioni spaziali BeppoSAX, AGILE e la partecipazione a Fermi - dice Marco Tavani, presidente dell'Istituto Nazionale di Astrofisica - la comunità astrofisica delle alte energie aspettava da decenni uno strumento di polarimetria-X. Ora l'Italia realizza il cuore della missione IXPE e sarà entusiasmante vederne i primi risultati: un momento a lungo atteso che siamo certi non deluderà le aspettative".

Il satellite è stato posto su un’orbita equatoriale circolare a circa 600 km di quota con una inclinazione di soli 0,2 gradi. Durante i primi due anni di missione, IXPE aprirà una nuova 'finestra' astrofisica effettuando per la prima volta misure altamente sensibili di polarizzazione da sorgenti celesti che emettono in raggi X. I principali target della missione saranno nuclei galattici attivi (AGN), microquasars, pulsar e pulsar wind nebulae, magnetar, binarie nei raggi X, resti di supernova e centro galattico. IXPE fornirà misure contemporanee di polarizzazione, variabilità, spettrali e immagini, permettendo così di studiare la geometria e i processi fisici di emissione di radiazione e accelerazione di particelle, in ambienti con campi magnetici e gravitazionali estremi. IXPE è una missione congiunta NASA/ASI, selezionata dalla NASA il 3 gennaio 2017 e che fa parte del programma spaziale SMEX (Small Mission Explorer). Grazie al contributo della componente industriale OHB-I l’ASI è riuscita a consegnare alla NASA i modelli di volo nei tempi stabiliti, come richiesto dalla partecipazione ai programmi spaziali SMEX. L’ASI oltre a gestire la partecipazione italiana al programma IXPE fornisce la Base di Malindi in Kenya come Stazione di Terra primaria per il tracking del satellite supportata anche da Telespazio e lo Space Science Data Center (SSDC) presso la sede dell’Agenzia a Roma per le attività di elaborazione e analisi scientifica dei dati.