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AGILE
INFN-SPAZIO/2 LNF 16/2/2005 C. Pittori, INFN Roma 2
La Missione AGILE (Astrorivelatore Gamma a Immagini Leggero)
●Missione ASI realizzata congiuntamente con la
partecipazione di INFN, IASF-CNR e CIFS●AGILE è un esperimento dedicato alla astrofisica gamma
nel range di energia 30 MeV – 50 GeV con capacità di rivelazione indipendente anche nelle bande 10-40 keV e 250 keV-200 MeV
●AGILE attualmente in fase D: lancio previsto nella finestra temporale: dicembre 2005 – gennaio 2006 con Lanciatore Indiano PSLV
●Unica missione interamente dedicata alla astrofisica gamma (E>30 MeV) nel periodo 2006-2007
●Enfasi su reazione rapida a eventi transienti●Multiwavelength follow-up program●Piccola missione con un Guest Observer Program
Energy versus time for X and Gamma ray detectors
All sensitivities are at 5Cerenkov telescopes sensitivities(Veritas, MAGIC, Whipple, Hess, Celeste, Stacee, Hegra)are for 50 hours of observations.Large field of view detectors sensitivities (AGILE, GLAST, Milagro, ARGO, AMS)are for 1 year of observation.
Sensitivity of -ray detectors
10-14
10-13
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-1
100
101
102
103
104
Inte
gral
flu
x (p
hoto
ns c
m-2 s
-1 )
Photon Energy (GeV)
EGRET
GLAST
MILAGRO
ARGO
Crab Nebula
Past experiments Future experiments
Whipple
MAGIC
VERITAS
CELESTE, STACEE
Large field of View experiments
HEGRACerenkov detectors in operation
5 sigma, 50 hours, > 10 events
HESS
AGILE
Aldo Morselli 15/2/02
AMS
cal
Aldo Morselli 5/7/04
The AGILE Instrument (Payload ~ 130 kg , Total of ~ 300 kg)
SILICON TRACKER(30 MeV – 50 GeV)
SUPER-AGILE (10 - 40 keV)
MINI-CALORIMETER(250 keV – 200 MeV)
ANTICOINCIDENCE
SOLAR PANELS
BUS MITA
Baseline equatorial orbit: 550 Km, 5º inclination
GRID
Il Team AGILEM. Tavani(1), G. Barbiellini(2), A. Argan(1), F. Boffelli(8), A. Bulgarelli(3), P. Caraveo(1), P. Cattaneo(8), E. Celesti(3), A. Chen(1)‡, V. Cocco(4), E. Costa(5), E. Del Monte(5), G. Di Cocco(3), M. Feroci(5), M. Fiorini(1), T. Froysland(4)‡, M. Galli(6), F. Gianotti(3), A. Giuliani(1)‡, C. Labanti(3), I. Lapshov(5), F. Lazzarotto(5)‡ , P. Lipari(7), F. Longo(2), M. Marisaldi(3), E. Mattaini(1)‡ , F. Mauri(8), S. Mereghetti(1), E. Morelli(3), A. Morselli(4), L. Pacciani(5), A. Pellizzoni(1), F. Perotti(1), P. Picozza(4), C. Pittori(4), C. Pontoni(2)‡, G. Porrovecchio(5), M. Prest(2), M. Rapisarda(5), E. Rossi(3), A. Rubini(5), P. Soffitta(5), M. Trifoglio(3), E. Vallazza(2), S. Vercellone(1), D. Zanello(7)
(1) IASF/CNR Milano
(2) INFN Trieste and University of Trieste
(3) IASF/CNR Sezione di Bologna
(4) INFN Roma-2 and University “Tor Vergata” , Roma
(5) IASF/CNR Sezione di Roma
(6) ENEA, Bologna
(7) INFN Roma-1 and University “La Sapienza” , Roma
(8) INFN Pavia
‡ Consorzio Interuniversitario di Fisica Spaziale
Caratteristiche innovative di AGILE
• lunga vita, tecnologia al Silicio• grande campo di vista (FOV ∼ 2.5 sr) possibilita' di monitoraggio di un gran numero di sorgenti e scoperta di transienti • timing eccellente: deadtime ∼ 100 microsecondi migliore reazione a transienti gamma e flares di nuovi AGN • migliore risoluzione angolare rispetto a EGRET • migliore sensibilità (on-time su sorgenti più lungo di EGRET)
Gamma-ray astrophysics with AGILE
• Unidentified gamma-ray sources• AGNs• Gamma ray bursts• Pulsars• Diffuse galactic and extragalactic emission• Supernova Remnants• X-ray transients, Galactic compact objects• Multi-messenger Astroparticle Physics
AGILE gamma-ray simulated sky
AGILE BOARD ASI IASF-INFN-CIFS
RTI
IASF AST
LABEN Lanciatore CGSTelespazio
IASF AST
INFN IASF CIFS
(Accordo ASI/RTI/Istituti – luglio 2003)
RUOLO ORGANIZZATIVO e OPERATIVO dell’ INFN in AGILE:
Responsabilità INFN• Roma1
• simulazione e analisi dati
• attività di calibrazione
• Roma2
• gruppo di lavoro del data handling
• simulazione e analisi dati
• Trieste (+ Milano)
• tracciatore al silicio
• attività di testbeam al CERN e a Frascati
• responsabilità della linea di calibrazione
• attività di data handling
• simulazione e analisi dati
• Pavia
• attività di data handling
• attività di calibrazione
• simulazione e analisi dati
Status della Missione:
• AGILE è attualmente in fase D
• Lancio previsto per dicembre 2005-gennaio 2006
• Lanciatore Indiano PSLV
AGILE the Engineering Model
AGILE Simplified Engineering Model
SuperAGILE:• Montaggio dell'elettronica di frontend in corso• Analisi di problemi di rumore
MCAL:• Preparazione delle barre in corso• Modifica nell'elettronica di frontend per evitare il re-triggering misurato su Integral
Anticoincidenza:• Moduli a scintillatori completi di PMT e calibrati su fascio al CERN • Febbraio 2005: modello da volo consegnato a Laben
Status della produzione del modello da volo di AGILE
M. Prest INFN Trieste
Procedure di montaggio del tracciatore da volo di AGILE
M. Prest INFN Trieste
Modello da volo del tracciatore:
• Costruzione completata 100%
• Montaggio e Test in corso per consegna del tracker completamente testato in Laben
Il montaggio delle ladder sul vassoio e il vassoio completo
M. Prest INFN Trieste
Monte Carlo Simulations (GEANT code) :
Simulated Gamma-Simulated Gamma-Ray Ray (E=100 MeV, (E=100 MeV,
=30º)=30º)
Simulated Simulated background proton background proton event:event:
It can be rejected by the on-board trigger because of the crucial use of the analog signal from the Si-microstrips providing information on cluster charges.
direction from 3-D AGILE REconstruction Method (AREM) integrated with Kalman filter algorithms
On-board GRID Background Rejection:
Particle background rates :- e+/e-:reduced by a factor ~ 100
- Protons: reduced by a factor ~ 1000
- Earth albedo -ray flux : reduced by a factor ~ 30
The GRID on-board background rejection is quite efficient, reducing the total charged-particle rate from ~ 2000 Hz to ~ 20 Hz.
Esempio di fotone reale: Efotone
= 107 MeV AGILE photon tagged testbeam at CERN (2001-2002)
Tungsteno
Tungsteno
Tungsteno
Tungsteno
Tungsteno
Tungsteno
(M.Prest et al., Agile Collaboration Meeting, Trieste 29-30/10/02)
Preparazione del piano di calibrazione in corso:
• Fasci del CERN chiusi nel corso del 2005
• BTF di Frascati per le basse energie (e- 500 MeV)
• Fasci di test di DESY per le alte energie (elettroni fino a 6 GeV)
• nel 2004: test al CERN su linea di alta energia del PS per lo studio di:
• Fotoni di alta energia (1-5 GeV) a diversi angoli
• Background di fotoni ed elettroni provenienti ''dalla terra''
• Effetto di elettroni e di particelle cariche provenienti dalla parte laterale degli strumenti
• Calibrazione dell'AC da volo
• 2005: preparazione della linea di Frascati:
• Simulazione con Geant3 completata (INFN-Pv)
• preparazione dei rivelatori di dimensione adeguata per essere posizionati all'interno del magnete e della relativa elettronica
M. Prest INFN Trieste
PSLV
Il lanciatore di AGILE
Specifiche di missione• Payload:
• AGILE: 321 kg 10%• Passenger payload (TBD): 180 kg
• Orbita nominale:• Circolare con altezza: 550 10 km• Inclinazione: < 6 deg
• Stazione di lancio (SHAR):• Latitudine geodetica: 13.73 deg• Longitudine: 80.24 deg• Azimut del lancio: 100 deg
Sequenza di lancio di AGILE
AGILE data flow and ground segment organization
AGILE fase II: organizzazione del Ground Segment
AGILE Science Management Plan - 9/02/2004 - ver. 4.1
• Data management plan
• Documento di Science Management Plan tra ASI e il team scientifico di AGILE
• MoU tra il team AGILE e l'INFN in preparazione:• Appartenzenza dell'INFN al team scientifico• Garanzia della firma degli articoli su tutti i Team Projects• Board formato dal PI, due rappresentanti dell'INFN e due
rappresentanti dell'INAF per l'analisi di tutte le pubblicazioni sui dati di AGILE
• Calibration Data Analysis
• dati di calibrazione durante la costruzione e dati di beam test
• CNAF + link alle sezioni coinvolte
• Flight Data Analysis
• ASDC AGILE team data Attualmente problemi ASI/ASDC - possibile alternativa: Centro Dati ToV? (Pamela, Altea, missione Vittori, ...)
• AGILE team CNAF
• CNAF link alle sezioni coinvolte
Programma per la fase II di AGILE: Memorandum of Understanding (MoU) INFN-altri enti
European Network HEAPNet
High Energy Astroparticle Physics Network
http://crnet.in2p3.fr/plenary.html
Vedi presentazione A. Petrolini/B. Borgia
• Definizione in corso dell’ AGILE Team Multiwavelength Program• Partecipazione di AGILE a HEAPNET I3 (Integrated Infrastructure Initiatives ) call for proposals of the European Sixth Framework Programme