mercoledì 24 agosto 2016

Nuovo docking di aggancio alla ISS


Effettuata l’attesa passeggiata nella stazione  spaziale  per aggancio di un nuovo docking.

Gli astronauti Jeff Williams e Kate Rubins si sono avventurati al di fuori del complesso laboratorio, per una passeggiata spaziale a lungo attesa per fissare un nuovo meccanismo di aggancio, il primo dei due che verranno utilizzati da navi dell'equipaggio di traghetti in costruzione da Boeing e SpaceX per trasportare astronauti dalla Terra e dall'avamposto. Un progetto che fa terminare la dipendenza esclusiva della NASA dalla russa Soyuz. L'adattatore Docking Internazionale Boeing costruito, o IDA, è stato consegnato alla stazione a luglio a bordo di una nave da carico “Dragon” della SpaceX. Williams e Rubins
hanno aiutato a bloccarla con l'ex porta docking per le navette della stazione nella parte anteriore del modulo Harmony. Il collegamento dei cavi di alimentazione e dei dati erano stati messi in atto durante le precedenti passeggiate spaziali. Sono inoltre in programma l’instradare i cavi alla porta superiore di Harmony dove un secondo IDA verrà allegato nel 2018. Fino ad allora, Boeing CST-100 "Starliner" per veicoli spaziali e Dragon pilotato di SpaceX, saranno entrambi utilizzati con l'avanti  di IDA, cominciando senza pilota e poi con veicoli pilotati di prova della SpaceX nel 2017. Faranno seguito un volo di prova similare da parte di Boeing alla fine del prossimo anno e all'inizio del 2018. Una volta che il CST-100 e Dragon con equipaggio cominceranno i voli operativi, portando regolarmente equipaggi da e per la stazione, la NASA avrà accesso indipendente al laboratorio orbitante per la prima volta dall’ultimo volo della navetta spaziale nel 2011.  
"Avere questa capacità è in grado davvero di aiutarci in generale,- ha detto Kenny Todd, direttore presso il Johnson Space Center di Houston delle operazioni NASA sulla stazione spaziale- ci dà la giusta ridondanza nei nostri servizi di lancio, essendo in grado di trasferire gli equipaggi alla stazione spaziale. Certamente questa è una vittoria per tutti in questa partnership. Siamo molto eccitati per essere riusciti ad ottenere questo traguardo controllato e arrivati al punto in cui possiamo avere equipaggi, lanciati da diversi luoghi intorno alla Terra e provvedere alla manutenzione della stazione. Si potrà dare alla NASA e agli astronauti accesso indipendente alla stazione spaziale e, le nuove navi traghetti commerciali viaggeranno con quattro membri dell'equipaggio della stazione per ogni volo, rispetto ai tre posti oggi presenti sulle Soyuz. La NASA  aumentando l'equipaggio della stazione 6-7,   amplierà enormemente il tempo a disposizione per la ricerca. "Se si guarda oggi , -ha detto Todd - per la difficoltà del trasporto da fuori,parecchie volte saremo in operatività, magari solo per un corto periodo di tempo, con scarso equipaggio. Tende ad essere il nostro punto nevralgico rispetto ad alcune delle ricerche che stiamo facendo. Quindi, avendo un extra ... membro dell'equipaggio sarà molto importante per noi. Mentre le navi dell'equipaggio di traghetti Boeing e SpaceX faranno esclusivo affidamento alla NASA nel frattempo sulla Soyuz per il trasporto dell'equipaggio, almeno un astronauta sponsorizzato dalla NASA, continuerà ad utilizzare la Soyuz, mentre un cosmonauta dovrebbe essere a bordo quando decolla ogni navicella spaziale US. Questa strategia garantisce che almeno un astronauta o cosmonauta possa rimanere a bordo della stazione per operare su sistemi critici in caso di problemi che potrebbero forzare la partenza di una delle altre navi traghetto e, del suo equipaggio. I responsabili della NASA inizialmente speravano di attaccare il primo IDA,  l'anno scorso. Ma l'unità iniziale, che doveva essere collegato alla porta anteriore di Harmony, è stato perso nel giugno del 2015, quando un razzo Falcon 9 della SpaceX,  ha subito un guasto catastrofico nel lancio, distruggendo la nave da carico che doveva trasportarlo. Boeing è in fase di costruzione per un terzo IDA che deve sostituire l'unità perduta e se tutto va bene, IDA-3 sarà lanciato e attaccato alla stazione nel 2018. Mentre un singolo IDA è in grado di gestire il traffico previsto nel breve termine, due porte sono necessarie per supportare pienamente eventuali rotazioni dell'equipaggio e navi da carico supplementari. Galleggiando nel modulo camera di decompressione Quest della stazione, Williams, comandante dell’Expedition 48, e Rubins, biologo molecolare, per passeggiare con le loro tute spaziali hanno dovuto effettuare la carica della batteria, e dare ufficialmente, il via, a una pianificata escursione esterna. Sarà la quarta passeggiata spaziale per la Williams e la prima per Rubins. Essi saranno assistiti dall’astronauta giapponese Takua Onishi, lavorando all'interno della stazione spaziale e, dall'astronauta Tom Marshburn, veterano delle passeggiate spaziali, nel controllo della missione che si occuperanno delle comunicazioni tra i controllori di stazione e dei voli a Houston.  Questa sarà la passeggiata spaziale 194esima dedicata al montaggio e la manutenzione della stazione, la cui costruzione è iniziata nel 1998, ed è la terza finora quest'anno ed è la seconda messa in scena dalla NASA. Durante una passeggiata spaziale della NASA ,a gennaio, una piccola quantità di acqua ha percorso la sua strada nel casco da astronauta Tim Kopra, producendo una rapida fine dell'escursione. E' stato il primo caso della presenza significativa di acqua su una tuta spaziale NASA dopo che una perdita molto più grave, aveva invaso il casco dell’astronauta italiano Luca Parmitano, nel 2013. Quella perdita venne causata da contaminazione che aveva intasato un filtro interno nel sistema di raffreddamento della tuta. La tuta di Kopra è stata restituita alla Terra per un esame dettagliato ed ha operato normalmente in gravità terrestre, per cui gli ingegneri sospettano la perdita minore vista nel mese di gennaio, potrebbe essere stato causata da problemi con il sublimatore della tuta, che controlla l'elaborazione di condensa. Per l’ultima passeggiata spaziale, -ha detto Todd -, Williams e Rubins,hanno  utilizzato impostazioni di temperatura differenti, per ridurre al minimo la produzione di condensa, nelle prime fasi dell’uscita e gli ingegneri sono fiduciosi che le tute funzioneranno correttamente. Dopo essere usciti dalla camera di decompressione Quest e raccogliendo strumenti necessari e due vincoli per il piede, Williams e Rubins
si sono diretti verso l'estremità anteriore della stazione in cui il vecchio porto shuttle, il pressurizzato adattatore accoppiamento 2, o PMA-2, è collegato al portello di andata del modulo Harmony. Il braccio robotico della stazione ha tirato l’IDA dalla sezione di tronco non pressurizzata della nave da carico Dragon, durante la notte di mercoledì ed è stato trasferito entro  a breve distanza di PMA-2 per attendere gli astronauti. I cavi di alimentazione e dati necessari per l’IDA erano già stati indirizzati verso la porta docking, durante tre passeggiate spaziali risalenti al febbraio 2015. Una volta in posizione, saldamente ancorati con le restrizioni per il piede, Williams e Rubins hanno attaccato i collegamenti ad alcuni IDA e collegati i cavi che forniscono potenza ai riscaldatori interni, ai sensori e al meccanismo di bloccaggio che blocca PMA-2. Gli astronauti allora hanno aiutato a guidare l’IDA in posizione in modo che Onishi, tramite un pannello di controllo all'interno della stazione, fosse in grado di comandare i fermi d’impegno, bloccando il meccanismo di aggancio alla fine della PMA. Gli astronauti poi  hanno completeto il lavoro con vari ponticelli e cavi, coprendo i riflettori una volta utilizzati dagli equipaggi che si sono avvicinati con la navetta per aiutare a determinare la distanza e la velocità relativa e installare altri strumenti progettati per essere utilizzati da CST-100 e dall'equipaggio di veicoli spaziali Dragon.


Con l’IDA in atto, Williams 
hanno instradato i cavi ethernet necessari per un futuro modulo russo mentre i percorsi per Rubins, sono stati quelli di lavorare con una serie finale di cavi all'inizio di Harmony dove sarà eventualmente fissata IDA-3. Poi c'è stata anche l’assistenza  di Williams. Avendo tempo avrebbero dovuto portare a termine una foto sondaggio di uno strumento fisico conosciuto come l'Alpha Magnetic Spectrometer
. Gli astronauti potranno avventurarsi di nuovo fuori, il 1 settembre, per ritrattare un radiatore di raffreddamento , esteso nel 2012 come parte di risoluzione dei problemi per individuare una perdita di liquido di raffreddamento. Sono inoltre in programma l’installazione di una telecamera HD sul traliccio della stazione, la sostituzione di una luce e l’ispezione dei montanti associati a un grande meccanismo che permette, fuoribordo,  ai pannelli solari di ruotare . Almeno due o  più passeggiate spaziali sono previste prima della fine dell'anno per installare un set di sostituzione della matrice per le batterie solari. Ma il lancio per le batterie che si trovano a bordo di una nave da carico giapponese HTV, originariamente previsto per il 30 settembre, è in attesa a tempo indeterminato per un lavoro che deve riparare una perdita nel sistema di propulsione del veicolo. Onishi e l'astronauta Shane Kimbrough, dovevavno essere lanciati, verso la stazione, il 23 settembre, ed originariamente era previsto la sostituzione delle batterie, nel mese di ottobre. EVA quasi sicuramente sarà ritardata oltre il 30 ottobre, quando Onishi, Rubins e il comandante della Soyuz Anatoly Ivanishin sono programmati per tornare sulla Terra. Da stabilire quando l'HTV potrebbe essere pronto per il lancio o quando la passeggiata spaziale per la riparazione delle batterie potrà essere effettuata.




lunedì 22 agosto 2016

Esiste una quinta forza nella fisica delle particelle

Scoperta la quinta forza? I risultati, se confermati, sarebbero rivoluzionari, e aiuterebbero a comprendere la natura della materia oscura.

La scoperta di una quinta forza fondamentale, se confermata, potrebbe aiutare a comprendere la natura della materia oscura.
Una quinta forza fondamentale: se fosse vero, sarebbe sensazionale almeno quanto l’aver trovato il bosone di Higgs, se non di più. Una ricerca dello scorso anno dell’Hungarian Academy of Sciences annunciava la possibile scoperta di una nuova particella, 33 volte più massiccia di un elettrone. Gli scienziati ungheresi erano in cerca del fotone oscuro, un fotone dotato di massa che sarebbe il segnale dell’esistenza della materia oscura. Un’analisi di un gruppo di ricercatori dell’University of California – Irvine, invece, suggerisce che tale particella sia qualcosa di diverso e potrebbe essere legata a una quinta forza finora sconosciuta, chiamata interazione protofobica.
Questa forza si aggiungerebbe così alle altre quattro interazioni fondamentali – gravitazionale, elettromagnetica, nucleare debole e nucleare forte – prospettando una nuova rivoluzione nel campo della fisica. L’esistenza di questa forza, infatti, rivelerebbe un intero settore della fisica, dove potrebbero nascondersi nuove forme di materia che oggi non siamo in grado di osservare. I risultati presentati lo scorso anno dagli scienziati ungheresi erano stati accolti con un certo scetticismo. Il gruppo di ricerca dell’Hungarian Academy of Sciences si era dedicato allo studio di un decadimento radioattivo, un tipo di ricerca che risale agli albori della fisica moderna e praticabile in laboratori relativamente piccoli e con modeste risorse economiche. Il tentativo era di trovare segni dell’esistenza del fotone oscuro, una particella ipotizzata nel 2008 e legata alla materia oscura. In natura esistono due tipi diversi di particelle, quelle che formano la materia, i fermioni, e quelli che trasportano le forze, i bosoni. Il fotone normale altro non è che il bosone che trasporta la forza elettromagnetica: tramite esso avvengono le interazioni elettromagnetiche tra particelle cariche come elettroni e protoni. Allo stesso modo le particelle di materia oscura potrebbero avere un proprio bosone che trasporta la forza elettromagnetica chiamato appunto fotone oscuro. Dalle osservazioni astronomiche sappiamo che la materia oscura costituisce l’85% di tutta la materia dell’universo. Ne vediamo chiaramente gli effetti gravitazionali, ma non le particelle che la compongono. Le diverse teorie che provano a spiegarla non sono state provate, e tra esse non ve ne sono di particolarmente convincenti. La speranza era di poter finalmente produrre tali particelle grazie a LHC (Large Hadron Collider). Nell’acceleratore, però, oltre al bosone di Higgs, non è stato osservato nulla di nuovo, mettendo in crisi molte delle speculazioni fatte dai teorici. Il fotone oscuro,
J
Il quadro delle possibili particelle che compongono
la materia oscura
tuttavia, non sarebbe osservabile in esperimenti come quello del LHC, ma si nasconderebbe in situazioni meno estreme come alcuni decadimenti, per esempio: non ad altissime energie quindi, ma in condizioni particolari e in eventi molto rari. Già alcuni esperimenti avevano mostrato tracce debolissime di una possibile nuova particella.   Proprio per scoprirlo i ricercatori dell’Hungarian Academy of Sciences avevano creato in laboratorio un isotopo instabile di berillio per analizzarne il decadimento. Durante questo processo si formano in coppia un elettrone e un positrone diretti con maggiore probabilità in certe direzioni e con minore probabilità in altre. Analizzando come si disperdono in un gran numero di decadimenti, si  è rilevata un’anomalia: c’è un eccesso di elettroni e positroni in particolari direzioni. Può darsi che ci manchi la conoscenza di qualche meccanismo durante il decadimento del berillio, tuttavia questo fenomeno è ben conosciuto e compreso a livello teorico. La spiegazione che funziona meglio, invece, è l’esistenza di una particella finora sconosciuta. Quando il berillio decade, in qualche caso invece di originare subito la coppia elettrone-positrone forma prima questa particella che poi decade a sua volta nella coppia, generando l’anomalia osservata. Secondo i calcoli questa particella avrebbe una massa 33 volte più grande dell’elettrone, quindi abbastanza leggera, e una vita media di circa 10<sup>-14</sup> secondi. I ricercatori ungheresi hanno ipotizzato di trovarsi di fronte al fotone oscuro, ma le analisi non erano conclusive e lasciavano aperte diverse possibilità. Molti fisici però sono rimasti perplessi. Possibile che in un esperimento così semplice come un decadimento si potesse nascondere la chiave di una nuova fisica?                                    “Se devo scommettere, punto sul fatto, -aveva affermato Gian Giudice, direttore del Dipartimento di fisica teorica del Cern di Ginevra- che il risultato non reggerà le verifiche. Tuttavia il risultato ungherese merita di essere controllato. Il nucleo atomico è un sistema complesso, la cui descrizione teorica è soggetta a incertezze non del tutto sotto controllo, -aveva aggiunto-, c’è spazio per effetti di cui i colleghi ungheresi potrebbero non aver tenuto conto”.                                                                                                                                        I ricercatori dell’University of California – Irvine guidati dal professor Feng hanno però voluto vederci chiaro, rianalizzando i risultati dei colleghi ungheresi e di altri esperimenti precedenti. La loro analisi preliminare aveva sollevato un grosso interesse. I risultati del lavoro, se confermati, sarebbero rivoluzionari: non un fotone oscuro che trasporta la forza elettromagnetica, ma un bosone che trasporta una nuova forza fondamentale, l’interazione protofobica, è quello che si sarebbe trovato. Questo bosone, invece di interagire con protoni ed elettroni, come un fotone normale, lo fa con elettroni e neutroni, qualcosa di mai osservato in natura. Al momento gli scienziati lo chiamano semplicemente bosone X
 “La particella non è molto massiva, - ha commentato Feng- è dagli anni Cinquanta e Sessanta del secolo scorso che i laboratori hanno le energie per produrla. Il motivo per il quale è difficile da trovare è che le sue interazioni sono molto deboli, ma grazie alla sua piccola massa saranno in molti a poterla studiare,ora che sanno dove cercarla. Questa interazione, non prevista dal modello Standard, - secondo Feng- potrebbe aprire un nuovo campo della ricerca contribuendo agli studi sull’unificazione delle forze. I fisici teorici cercano di riunire tutte le interazioni sotto un’unica forza fondamentale e questa scoperta potrebbe fornire indizi determinanti. Inoltre, secondo Feng, dietro questa forza si potrebbe anche nascondere un intero settore oscuro della fisica con la sua materia e le sue forze. È un po’ come aver scoperto un nuovo senso che permette di vedere una realtà prima nascosta. “È possibile che questi due settori parlino e interagiscano tra di loro attraverso un’interazione parzialmente nascosta ma fondamentale. Questo settore oscuro potrebbe manifestarsi come forza protofobica. E questo “in un senso più generale si adatta al nostro obiettivo iniziale di capire la natura della materia oscura.”




mercoledì 17 agosto 2016

Continuano le ricerche sullo scavo subacqueo della chiesa bizantina

Marzamemi Maritime Heritage Project


Marzamemi Maritime Heritage Project
è un progetto di scavo archeologico subacqueo, un’attività d’indagine e ricerca, un’iniziativa per la gestione del patrimonio culturale legato al paesaggio marino e allo studio delle antiche rotte e la comunicazione via mare al largo della costa sud-orientale della Sicilia.        A seguito di un lavoro preliminare, nell’autunno del 2012, il progetto ha preso il via nell’estate del 2013, quando la Stanford University e la Soprintendenza del Mare hanno iniziato le operazioni di rilievo e scavo archeologico
sulla cosiddetta "Chiesa Bizantina" situata su un fondale di 8 metri nelle secche appena a nord del piccolo borgo di pescatori di Marzamemi.Il relitto e il suo carico, studiato negli anni ‘60 dal pioniere dell’archeologia subacquea Gerhard Kapitän, è probabilmente affondato mentre trasportava elementi architettonici prefabbricati per la costruzione di una chiesa tardo-antica. Il lavoro svolto fino ad oggi
prevede il rilievo e lo studio del relitto e del suo carico e prevede un approccio più ampio verso il patrimonio culturale; decifrare le cause del naufragio nella storia marittima mediterranea locale, al fine di promuovere la tutela e la valorizzazione del sito, per favorire lo sviluppo culturale e turistico di questa zona della Sicilia attraverso la realizzazione di nuovi spazi espositivi, itinerari eco compatibili e itinerari culturali subacquei. Numerosi i reperti recuperati fino ad oggi: colonne di marmo, capitelli, blocchi di marmo
, frammenti di ambone, chiodi e alcune tracce di legno. I materiali recuperati sono fin da subito sottoposti ai primi trattamenti di desalinizzazione e di restauro a cura della squadra di studenti diretti dal restauratore Andrea Gobbi. Inoltre è in fase di realizzazione la restituzione tridimensionale dell’intero sito oltre che dei reperti a cura del gruppo di lavoro dell’Università Suor Orsola Benincasa guidato da Leopoldo Repola.                                    La campagna di ricerche 2016 è iniziata nel mese di luglio e si terminerà a fine agosto. Il progetto è realizzato dall’Università di Stanford e dalla Soprintendenza del Mare con il supporto logistico del Diving Center "El Cachalote" di Marzamemi. Prestigiose le collaborazioni scientifiche al progetto e le provenienze degli studenti tra le quali INA – Institute of Nautical Archaeology, Brock University, University of Toronto, University of California – Berkeley, Carleton University, Oxford University, Fleming College, Texas A&M University, Università di Catania, Università La Sapienza di Roma e Università di Sassari.