COMUNICATO STAMPA CONGIUNTO INFN-MOONEXPRESS-UNIVERSITA' DEL MARYLAND. Una nuova generazione di laser lunari con cui equipaggiare i futuri apparati per le missioni sul nostro satellite è l’oggetto dell’accordo che è stato stretto tra i Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), l’azienda Moon Express e l’Università del Maryland. L’accordo è stato annunciato il 15 maggio a margine del terzo European Lunar Symposium, che si è tenuto ai Laboratori di Frascati nel corso del workshop dell’International Space Exploration Coordination Group (ISECG), cui hanno partecipato rappresentanti delle agenzie spaziali e scienziati della Luna provenienti da tutto il mondo. I nuovi strumenti MoonLIGHT saranno allestiti sulle prime quattro missioni Moon Express e utilizzati in combinazione con i dispositivi retroriflettori Cube Corner Retroreflector (CCR) delle missioni Apollo 11, 14 e 15, per testare i principi della teoria della relatività generale di Albert Einstein, accrescere le nostre conoscenze scientifiche della Luna, e aumentare la precisione della mappatura del nostro satellite che sarà impiegata nelle future missioni.

“I futuri test arriveranno al cuore dei principi fondamentali della relatività generale”, spiega Simone Dell’Agnello dei Laboratori Nazionali di Frascati, che hanno co-sviluppato i dispositivi MoonLIGHT e sono partner nell’accordo per gli apparati Moon Express. “Ogni violazione rilevata richiederebbe una revisione dell’attuale comprensione teorica del modo in cui funziona l’universo”, conclude Dell’Agnello.

“Il nostro laser lunare di prossima generazione rappresenta una soluzione promettente per testare la relatività generale e altre teorie sulla gravità”, ha ribadito Doug Currie dell’Università del Maryland, scienziato responsabile dei dispositivi Apollo, che hanno fornito le prime (e tra le migliori) conferme dell’efficacia dell’utilizzo degli specchi lunari negli studi sulla relatività generale.

MoonLIGHT è una collaborazione tra Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, Università del Maryland, il Matera Laser Ranging Observatory dell'Agenzia Spaziale Italiana, e l'Università di Padova. L’impegno congiunto ha portato alla progettazione, all’analisi, alla simulazione termica e ottica, alla fabbricazione e ai test termo-vuoto ottici per il dispositivo, che sarà trasportato sulla Luna a bordo dei lander Moon Express MX-1, con una missione in programma per il 2017.

"I dispositivi MoonLIGHT sono degli apparati meravigliosi" ha sottolineato Bob Richards, co-fondatore e CEO di Moon Express. “È una grande soddisfazione che Moon Express possa contribuire a risolvere questioni scientifiche fondamentali della cosmologia, e al contempo favorire la conoscenza della Luna, in modo da aiutare le nostre future missioni con questa serie di apparati estremamente accurati e relativamente a basso costo”.

Moon Express sta contribuendo con 12 milioni di dollari al costo complessivo di 24 milioni dell'accordo che comprende quattro missioni, rafforzando il valore di un forte approccio di condivisione dei costi tra pubblico e privato per l'esplorazione lunare. “Stiamo facendo questo investimento per sostenere i nostri clienti e contribuire agli studi fondamentali sulla Luna e sul nostro universo”, ha commentato Naveen Jain, co-fondatore e presidente di Moon Express. “La creazione di una rete di retroriflettori laser di nuova generazione sulla Luna è anche un buon investimento aziendale in infrastrutture lunari per le nostre missioni future."

Moon Express ha iniziato le prove di volo del suo veicolo di prova MTV-1 al Kennedy Space Center nel dicembre 2014. La società ha recentemente annunciato un accordo con Space Florida per prendere in consegna lo storico Space Launch Complex 36 a Cape Canaveral, per farlo diventare il laboratorio dedicato alle operazioni di sviluppo e di test di volo dei lander lunari a partire dall’inizio di quest'anno.

L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) è l’ente pubblico italiano dedicato allo studio dei costituenti fondamentali della materia e svolge attività di ricerca sperimentale e teorica nei campi della fisica subnucleare, nucleare e astroparticellare. I Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’INFN sono stati fondati nel 1954 per ospitare l’elettrosincrotrone da 1,1 GeV, il primo acceleratore mai costruito in Italia per condurre ricerche in fisica delle particelle. La ricerca fondamentale in questi settori richiede l’uso di tecnologie all’avanguardia e strumenti che l’INFN sviluppa nei propri laboratori e in collaborazione con il mondo dell’industria. Inoltre, l’INFN promuove l’applicazione delle competenze, dei metodi e delle tecniche sperimentali sviluppate nel corso della propria attività per la ricerca in altri campi, come la medicina, la conservazione dei beni culturali, la tutela dell’ambiente e la ricerca e l’esplorazione spaziali. Queste attività sono svolte in stretta collaborazione con le università italiane e in un contesto di collaborazione e competizione internazionali.
www.infn.it e www.lnf.infn.it

Moon Express, Inc. (MoonEx) è una società commerciale a capitale privato guidata da obiettivi a lungo termine di esplorazione e di sviluppo delle risorse lunari e obiettivi a breve termine per fornire servizi di trasporto lunare e di dati per clienti governativi e commerciali. L’azienda ha sviluppato la famiglia MX di veicoli spaziali e lander in grado di raggiungere la superficie lunare dall’orbita terrestre su traiettorie dirette o a bassa energia. L’azienda è in partnership con la NASA, e nel 2010 è stata premiata con un contratto commerciale di acquisto dei dati lunari del valore di 10 milioni di dollari. Moon Express partecipa anche alla competizione Google Lunar XPrize del valore di 30 milioni di dollari per la prima azienda privata ad atterrare in sicurezza sulla superficie della Luna, a viaggiare a 500 metri sopra, sotto, o sulla superficie lunare, e inviare indietro sulla Terra due Mooncasts. Nel 2014, Moon Express, selezionata dalla giuria di Google Lunar XPrize come una delle uniche due squadre qualificate per competere nelle categorie lander e mobilità nella competizione da 6 milioni di dollari Milestone Prize. I fondatori di Moon Express, Robert (Bob) Richards, Naveen Jain, e Barney Pell credono nel potenziale economico a lungo termine della Luna per la produzione di risorse essenziali per il futuro dell’umanità sulla Terra e nello spazio.
www.moonexpress.com

L’Università del Maryland è un’università pubblica di ricerca, il fiore all’occhiello del sistema universitario del Maryland, fondata sulla base di una concessione territoriale iniziale del 1862. È uno dei 63 membri della Association of American Universities, un’organizzazione composta dalle principali università di ricerca degli Stati Uniti e del Canada. L’Università crea e applica la conoscenza, alimentando un clima di crescita intellettuale in una vasta gamma di discipline accademiche e in campi interdisciplinari. Come istituzione dotata di una concessione territoriale, l'Università condivide la sua ricerca, e i suoi punti di forza educativi, culturali e tecnologici con i cittadini del Maryland e di altre circoscrizioni. Le sue collaborazioni con partner statali, federali, privati e no-profit promuove lo sviluppo economico e migliora la qualità della vita.
www.umd.edu

Il 15 maggio si svolge a Udine la giornata di studio "Il restauro del Crocifisso ligneo di Donatello: diagnostica, intervento, approfondimenti".
 L’opera, proveniente dalla chiesa dei Servi di Padova, è stato sottoposto a indagini di tomografia assiale computerizzata, effettuata presso il Centro Conservazione e Restauro “La Venaria Reale” (CCR). Il centro di Venaria è infatti dotato di un apparato unico nel suo genere in Italia per effettuare radiografie e tomografie con raggi X di opere d’arte di grandi dimensioni. L’apparato è stato realizzato nel periodo 2010-2013 nell’ambito del progetto neu_ART finanziato dalla Regione Piemonte e ha visto il Crocifisso di Donatello come una delle principali opere analizzate. Il progetto, che ha coinvolto più di 40 persone tra ricercatori, tecnici e restauratori, è stato coordinato dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sezione di Torino e si colloca all’interno delle attività della rete CHNet dedicata ai beni culturali. Partner fondamentali del progetto neu_ART sono stati il Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Torino e lo stesso CCR, destinatario finale dell’apparato diagnostico, Il convegno, a cui partecipano studiosi di livello internazionale, è ospitato dal Centro Culturale delle Grazie di Udine ed è promosso dal Mibac, dal Polo dei Musei del Friuli Venezia Giulia e dalla Soprintendenza per le belle arti e paesaggio per le province di Belluno, Padova Treviso. Attualmente il crocifisso è esposto nella mostra “Donatello Svelato, Capolavori a confronto” al Museo Diocesano di Padova dove è possibile ammirare, fino al 26 luglio, tre crocifissi scolpiti dall’artista.

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Nel corso del secondo Central European Symposium on Radiation Oncology (CESORO), che si è appena concluso a Cracovia, il centro nazionale TIFPA (Trento Institute for Fundamental Physics and Applications) dell’INFN, e il IFJ-PAN, l’Istituto di Fisica Nucleare dell’Accademia Polacca delle Scienze, hanno raggiunto un accordo per costruire insieme la zona bersagli (il luogo, cioè, dove vengono posizionati e movimentati i campioni da irraggiare) nei due centri di protonterapia, di Trento e di Cracovia. Questo porterà a una notevole riduzione dei costi e, inoltre, permetterà di condurre nei due centri ricerche nelle stesse condizioni sperimentali. Il centro di protonterapia dell’APSS (Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari) di Trento e quello di Cracovia hanno, infatti, infrastrutture quasi identiche, utilizzano entrambi il ciclotrone Proteus della ditta belga IBA, sono dotati di due sale cliniche con gantry (le teste rotanti da cui esce il fascio per irraggiare da diverse angolazioni) e una sala sperimentale. La sala sperimentale di Cracovia è già attiva, grazie all’impegno dell’IFJ-PAN, mentre il TIFPA sta attualmente coordinando piani di lavoro analoghi per portare in funzione la sala sperimentale del centro trentino.
"È un accordo importante per creare una rete di ricerca in protonterapia in Europa - sottolinea Marco Durante, direttore del TIFPA. “Oggi ci sono già dieci centri  attivi in Europa, e molti altri sono in costruzione in Inghilterra, Olanda e Svezia. A fronte anche di questo moltiplicarsi dei centri è indispensabile fare ricerca in fisica medica e radiobiologia per migliorare la precisione dei trattamenti, introdurre protocolli combinati con chemioterapia o immunoterapia, e applicare le particelle cariche a nuove patologie non oncologiche, per esempio le aritmie cardiache. La adroterapia è una delle applicazioni di maggior successo della fisica nucleare alla medicina, e non è un caso che istituti di fisica nucleare come l’INFN e il IFJ-PAN siano impegnati in questa ricerca. Inoltre, i fasci di particelle cariche di alta energia sono utili per esperimenti di fisica nucleare, ed è molto importante che i centri di Trento e Cracovia abbiano previsto ampie sale sperimentali completamente dedicate alla ricerca", conclude Durante.
Sulla base dell’accordo appena stipulato, i due istituti progetteranno porta-campioni completamente automatizzati, dotati di controllo remoto per l’esposizione di campioni biologici e dispositivi elettronici a fasci di protoni di alta energia. Entrambi i centri sono anche interessati alla produzione, utilizzando un bersaglio di litio, di neutroni quasi-monoenergetici di alta energia. Il TIFPA e il IFJ-PAN sfrutteranno i progetti congiunti di ricerca scientifica e tecnologica per finanziare questi progetti nell’ambito della collaborazione bilaterale Italia-Polonia. (a.v.)

COMUNICATO STAMPA. È appena stata completata l’installazione del nuovo acceleratore di particelle, un ciclotrone P70, ai Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Il ciclotrone, che pesa 180 tonnellate, è stato sollevato dalle gru sopra il tetto di un edificio di quattro piani, e quindi calato nel sottosuolo, all’interno di una caverna altamente tecnologica, appositamente allestita per ospitarlo.
I nuclei esotici prodotti dall’acceleratore saranno utilizzati per creare nuovi radiofarmaci per l’impiego in medicina e, al tempo stesso, il loro studio ci permetterà di indagare i processi che portano alla formazione dei nuclei pesanti, come quelli che vengono sintetizzati nell’esplosione delle supernovae, ampliando così le conoscenze sul nostro universo.
“Il ciclotrone di cui si sono dotati i Laboratori di Legnaro – spiega Giovanni Fiorentini, direttore dei LNL – è una macchina in cui ogni secondo dieci milioni di miliardi di protoni sono accelerati fino a settanta milioni di Volt, e costituisce la prima parte di SPES, un progetto che servirà per curare l’uomo e studiare l’universo”, conclude Fiorentini.
“SPES rappresenta un importante esempio di come le tecnologie d’avanguardia, che noi fisici sviluppiamo e utilizziamo per le nostre ricerche di base, abbiano molto spesso anche un forte impatto sulla società”, sottolinea Fernando Ferroni, presidente dell’INFN. “Questo progetto, su cui l’INFN ha deciso di investire, con un finanziamento complessivo di circa 50 milioni di euro, prevede infatti che il ciclotrone sia dotato di varie linee di fascio, alcune dedicate ai nostri studi di astrofisica nucleare, altre invece impiegate per scopi applicativi: già dal 2016, saremo in grado di generare isotopi necessari alla produzione di radiofarmaci, indispensabili, per esempio, nella diagnosi e nella terapia oncologica”, conclude Ferroni.
L’acceleratore è stato costruito dall’azienda canadese BEST, in stretta collaborazione con l’INFN, e la stessa azienda ha anche manifestato l’interesse alla commercializzazione dei radioisotopi prodotti ai Laboratori di Legnaro. La nuova macchina, infatti, permetterà di produrre in quantità raidioisotopi, come lo Stronzio 82,  di interesse eccezionale per la medicina nucleare e disponibile solo in pochissimi centri al mondo. Questa produzione aprirà inoltre la strada a ricerche su radiofarmaci di tipo innovativo, in collaborazione con i più importanti centri nazionali ed esteri.

Fotografie e video delle operazioni di installazione del ciclotrone

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COMUNICATO STAMPA. CMS e LHCb, due dei quattro imponenti rivelatori del Large Hadron Collider (LHC), il superacceleratore del CERN di Ginevra, cui l’Italia collabora con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), sono riusciti a individuare un rarissimo decadimento del mesone B_s, con una significatività statistica di oltre sei deviazioni standard: fuori dal gergo scientifico, questo significa che sono proprio sicuri di averlo osservato. Il processo era già stato misurato in passato, sia da CMS sia da LHCb, ma con una minore significatività statistica: adesso, grazie a un’analisi combinata dei loro dati, le due collaborazioni sono riuscite a superare, appunto, la soglia delle sei deviazioni standard e a poter affermare con certezza l’osservazione del raro decadimento. I risultati di questo lavoro sono pubblicati oggi sulla prestigiosa rivista internazionale Nature.

Questione di metodo
Grazie all’analisi combinata dei dati (prodotti nelle collisioni tra protoni nel 2011 all’energia di 7 TeV e nel 2012 a 8 TeV), CMS e LHCb hanno studiato il decadimento del mesone B_s (composto di un antiquark beauty e di un quark strange) in una coppia muone e antimuone, come se fossero un unico esperimento, trattando in maniera rigorosa le correlazioni e le incertezze sistematiche. L’ipotesi che l’osservazione del decadimento sia dovuta a una erronea valutazione dei processi di fondo è, così, inferiore a circa 1 su un miliardo. Inoltre, CMS e LHCb hanno le prime indicazioni, anche se con precisione minore, di un altro decadimento simile: quello del mesone B_d (in cui al posto del quark strange c’è un quark down) in due muoni. Per ogni miliardo di B_s e ogni 10 miliardi di B_d prodotti a LHC, solo qualcuno decade in una coppia di muoni.
“Grazie all’eccellente funzionamento di LHC e alla sensibilità dei nostri esperimenti, è stato finalmente possibile osservare questo processo, raro e determinante”, spiega Flavio Archilli, giovane ricercatore al CERN, fra i curatori della combinazione dei risultati. “Questa accurata combinazione delle misure dei due esperimenti permette di escludere un ampio numero di nuove teorie fisiche che prevedevano un valore superiore a quello del Modello Standard”, conclude Archilli.

Nuovi limiti per la Supersimmetria
I fenomeni osservati si sono dimostrati eventi rarissimi, tanto rari quanto previsto dal Modello Standard, la teoria che oggi descrive nel modo più efficace le particelle elementari e le interazioni tra loro. Se esistessero, invece, altre particelle oltre a quelle contemplate dalla nostra attuale teoria, come ad esempio le particelle supersimmetriche, questi decadimenti potrebbero essere, per così dire, facilitati: ci aspetteremmo cioè che più mesoni B decadessero in coppie di muoni. Il fatto che queste osservazioni siano in buon accordo con il Modello Standard da un lato ci dice che esso si conferma una teoria solida ed efficace, dall’altro, ponendo nuovi e più stringenti limiti su modelli di fisica oltre il Modello Standard, ci costringe ad allargare i nostri orizzonti della ricerca. In particolare, le nuove misure ci raccontano qualcosa sulla vasta classe di estensioni del Modello Standard che prevede l’esistenza di particelle supersimmetriche, suggerendo che il valore delle masse di queste ultime siano maggiori di quanto finora ipotizzato.
“Il risultato ottenuto è molto importante, e conferma ancora una volta le predizioni
del Modello Standard” commenta Fabrizio Palla, ricercatore della Sezione INFN di Pisa e responsabile italiano dell'analisi pubblicata. “Adesso, che LHC è ripartito e tra qualche settimana inizierà a lavorare al doppio dell’energia precedente, l'obiettivo si sposta nel migliorare la misura del decadimento, grazie ai nuovi dati che collezioneremo, con la speranza di poter testare ulteriormente le teorie che predicono estensioni del Modello Standard”.
Combinare i dati di due esperimenti molto diversi sia per obiettivi scientifici sia per apparati sperimentali, come lo sono CMS e LHCb, è un lavoro complesso perché implica una condivisione di metodi, strumenti e modelli. La pubblicazione di questi risultati quindi non rappresenta solamente una conquista scientifica ma anche un successo di metodo e di collaborazione.

Per approfondimenti
Il fascino dell’impossibile di Barbara Sciascia su Asimmetrie 15 Estremi

L'articolo su Nature

Il sito di CMS

Il sito di LHCb