"Swift", un nuovo satellite della NASA, si dirigerà verso il cielo il 17 novembre, progettato per rilevare i lampi di raggi gamma e frustare per catturarli nell'atto. E il software di innesco che rende l'osservatorio volante abbastanza intelligente da farlo proviene dal team di Space Science del Los Alamos National Laboratory.
Le esplosioni di raggi gamma, scoperte per la prima volta da Los Alamos nel corso dell'analisi dei dati sulla non proliferazione nucleare, si verificano casualmente in tutto l'universo. Sono le esplosioni più potenti conosciute dall'umanità, superate solo dal Big Bang. Il Burst Alert Telescope di Swift rileverà e localizzerà circa due raffiche a settimana e trasmetterà le loro posizioni a terra in meno di 15 secondi.
Studiando le esplosioni, gli scienziati hanno l'opportunità di illuminare alcuni dei primi misteri dell'universo. "Riteniamo che Swift sia in grado di osservare esplosioni di raggi gamma nel tempo fino alle primissime stelle che si sono mai formate dopo il Big Bang", ha dichiarato lo scienziato del progetto Los Alamos Ed Fenimore, un collega di laboratorio.
I principali obiettivi della missione per Swift sono determinare ciò che fa scattare i lampi di raggi gamma e, forse ancora più importante, determinare come l'esplosione si evolve e interagisce con l'ambiente circostante: il bagliore del burst è l'unico posto nell'universo in cui qualcosa di 10 volte più grande la Terra sta muovendo 0.9999 la velocità della luce.
Il componente con cui Los Alamos è più intimamente coinvolto è il Burst Alert Telescope (BAT), hardware costruito e sviluppato da Goddard Space Flight Center, sotto la direzione di Neal Gehrels. Il ruolo di Los Alamos è stato nello sviluppo del software scientifico di bordo della BAT che, come afferma Fenimore, "sostanzialmente dice a Swift quando indicare e dove puntare".
Il software "trigger" di bordo esegue la scansione dei dati dalla BAT e determina quando è in corso un lampo di raggi gamma. "Sebbene gli occhi umani a terra possano facilmente farlo, farlo alla cieca sul satellite è piuttosto difficile", ha detto Fenimore. “In effetti, negli ultimi esperimenti di scoppio di raggi gamma, è stato comune che nove trigger su 10 siano falsi allarmi. I falsi allarmi sarebbero disastrosi dal momento che Swift si è effettivamente girato per cercare di osservare la falsa fonte. " Swift gira nello spazio tra 70 e 100 secondi per visualizzare l'evento in dissolvenza.
Le informazioni sulla posizione di GRB da Swift verranno anche trasmesse ai telescopi robot in attesa sul terreno. Tra questi c'è il telescopio Los Alamos RAPTOR, che può puntare ovunque entro 6 secondi e catturare lo scoppio mentre sta ancora accadendo.
Il secondo pezzo fondamentale dello sforzo di Los Alamos è il software per localizzare lo scoppio dei raggi gamma in modo che il satellite sappia esattamente quale direzione dovrebbe orientare gli altri suoi telescopi. La BAT utilizza una tecnica di imaging introdotta da Los Alamos chiamata imaging ad apertura codificata e utilizzata di recente da Los Alamos a bordo del satellite HETE (High Energy Transient Explorer).
Nelle apparecchiature di imaging a bordo di Swift, 54.000 fori di spillo in un pannello di piombo delle dimensioni di un intero foglio di compensato producono una "immagine", in realtà migliaia di immagini sovrapposte (circa 30.000 di esse). Il software Los Alamos deve decodificare quelle immagini sovrapposte e creare un'immagine più forte e luminosa da cui sia possibile individuare la posizione precisa dell'esplosione di raggi gamma, eliminando al contempo fonti note e variazioni statistiche.
David Palmer, un astrofisico di Los Alamos con una competenza specifica nell'imaging ad apertura codificata e algoritmi intelligenti, è la persona chiave per praticamente tutto il software scientifico sulla BAT, circa 30.000 righe di codice. Affinché il software gestisca le attività richieste richiede una grande quantità di codice, con centinaia di componenti interagenti. "È stato grazie alla sua comprensione di tutto il quadro in tutta la sua complessità che Palmer è stato in grado di sviluppare questo pacchetto scientifico" Fenimore ha dichiarato: "Probabilmente Palmer ha svolto il lavoro di 20 persone su questo progetto."
Per prepararsi al lavoro software in corso durante i due anni di vita dell'imbarcazione, Fenimore e il suo team hanno sviluppato simulazioni complesse a Los Alamos per ricreare il probabile comportamento e le esperienze dello strumento BAT nello spazio. Il simulatore consente al team di esercitarsi a rispondere a potenziali problemi che potrebbero richiedere l'ottimizzazione del software. Il software è stato progettato con "molte manopole" come lo definisce Fenimore, per consentire al team di modificare continuamente il software. Una sfida speciale per Palmer è stata l'età relativa del computer a bordo dell'imbarcazione: è un computer a 25 MHz, 100 volte più lento dei computer che la maggior parte delle persone ha a casa.
L'osservatorio Swift è programmato per il lancio alle 12:09, EST mercoledì 17 novembre alle, con una finestra di lancio di un'ora. Il satellite è a bordo di un razzo Boeing Delta II, lanciato dalla Cape Air Force Air Force Station (CCAFS), Florida.
Swift fa parte del programma della NASA medium explorer (MIDEX). L'hardware è stato sviluppato da un team internazionale di Stati Uniti, Regno Unito e Italia, con un ulteriore coinvolgimento scientifico in Francia, Giappone, Germania, Danimarca, Spagna e Sudafrica.
Fonte originale: Comunicato stampa Los Alamos
