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