Tenerife Microwave Spectrometer: 4K Cold Load

02/03/2021

Crediti: Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC)

Il Tenerife Microwave Spectrometer (TMS) è un progetto guidato dall’Istituto di Astrofisica delle Canarie che ha come obiettivo principale la misura delle distorsioni assolute dello spettro del Fondo Cosmico alle Microonde (CMB) tra 10 GHz e 20 GHz, in 40 sotto-bande di 250 MHz: questo permetterà di aprire una finestra ancora inesplorata sull’universo primordiale, verificando la storia termica dell’universo, l’era inflazionaria e la natura della Materia Oscura. Oltre alla verifica delle deviazioni dello spettro da una legge di ‘puro’ Corpo Nero, TMS si propone di caratterizzare l’emissione di monopolo assoluto di Sincrotrone proveniente dalla nostra galassia. Sarà anche uno strumento di supporto all’esperimento Quijote e un dimostratore per analoghi esperimenti futuri, per osservatori da terra o da satellite. TMS sarà installato a 2390 metri s.l.d.m all’ Osservatorio del Teide (Izaña-Tenerife, Spagna).

Il “TMS 4K Cold Load” (TMS 4KCL) è un sottosistema fondamentale di TMS: è infatti il calibratore a microonde che fornisce il segnale di riferimento a TMS. L’architettura a ‘pseudocorrelazione’ dello spettrometro si fonda su due catene di ricevitori sensibili alla polarizzazione lineare, identiche e speculari tra loro, provviste entrambe di una antenna (feedhorn), una affacciata sul cielo, una sul TMS 4KCL. Per ottimizzare la sensibilità e la stabilità della misura, l’intero ricevitore e il TMS 4KCL sono raffreddati, all’ interno di un criostato, ad una temperatura prossima a quella dell’emissione celeste osservata (circa 6K) che include l’emissione di CMB e l’emissione atmosferica. Il TMS 4KCL dovrà avere lo spettro di emissione di un corpo nero ‘quasi’ perfetto nella finestra di frequenza operativa di TMS e alla temperatura di 6K: dovrà infatti permettere di identificare eventuali distorsioni spettrali con una accuratezza del microkelvin.

Il Progetto TMS-4KCL è fondato su un accordo scientifico siglato nel 2018 tra INAF – OAS (Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna) e IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) in virtù del quale INAF-OAS è responsabile della progettazione, realizzazione e verifica del TMS 4KCL. L’accordo prevede il completamento dell’unità TMS 4KCL entro il 2020, la fine dei test di verifica entro la prima metà del 2021, l’integrazione in TMS e la validazione entro il 2022. A seguire avverrà il Commissioning scientifico.

Coinvolgimento OAS

  • Project & System Management
  • Disegno Elettromagnetico
  • Disegno Termico
  • Costruzione
  • Verifica e Validazione
  • Disseminazione

Articoli di riferimento:

Collegamenti utili