AMS-02. Analisi critica delle temperature a bordo della ISS e correlazione del modello termico

AMS-02 is the most sensitive space instrument for the study of particles' physics. As successor of the project AMS-01, the AMS-02 is expected to operate for 10 years. During its operating time, it will collect billions of protons and high energy nuclei. Its main purpose is to search for anti-matter, dark matter, and missing matter. The AMS-02 core -the Silicon Tracker- measures the trajectories of the incoming particles through a high intensity magnetic field. The magnetic field is generated by a permanent magnet placed around the detector. Since the AMS-02 installation (19 May 2011), the CERN has been collecting the data of the flight telemetries in terms of temperatures. In addition to allow overseeing AMS-02's proper functionality, these telemetries provide useful information for the correlation of the system thermic model. The 9 months activities at CGS S.p.a. (main contractor of the AMS-02 thermal system project) previewed the development of a correlation method and the application of such method to some AMS-02 subsystems. First, a database was created to record temperature data from chosen sensors. Second, the position of chosen sensors was associated with the correspondent nodes of the thermic model. Finally, coherence between simulations and flight data was achieved both in terms of trend and detail. The outcome of such work provided a model able to predict the system thermal behavior under various configurations and environmental conditions.

AMS-02 è lo strumento spaziale più sensibile per lo studio della fisica delle particelle. Come successore del progetto AMS-01, per AMS-02 è prevista una vita operativa di 10 anni, durante i quali raccoglierà in totale miliardi di protoni e nuclei ad alta energia. Lo scopo principale è quello di ricercare l'antimateria, materia oscura e la materia mancante. Il cuore di AMS-02 è il Silicon Tracker, che, attraverso un campo magnetico di elevata intensità, misura le traiettorie delle particelle che entrano nel modulo. Il campo magnetico è fornito da un magnete permanente posto intorno al detector. Dall'installazione di AMS-02 (19 maggio 2011) ad oggi, il CERN raccoglie i dati delle telemetrie di volo in termini di temperature. Questi dati non solo permettono di monitorare lo stato di AMS-02 quotidianamente, ma costituiscono anche un ottimo set di dati utili per l'attività di correlazione del modello termico dell'intero sistema. Le attività di 9 mesi svolte presso CGS S.p.a. (main contractor del progetto del sistema termico di AMS-02) prevedevano lo sviluppo di un metodo di correlazione e l'applicazione di tale metodo ad alcuni sottosistemi di AMS-02. La base della correlazione è stata in primo luogo la creazione di un database che raccogliesse i dati telemetrici di temperatura registrati da un set di sensori ritenuti più significativi; come secondo step è stata individuata la corrispondenza tra la posizione dei sensori scelti e i nodi del modello termico. Il fine ultimo delle attività di correzione prevede il raggiungimento di una buona coerenza tra simulazioni e dati di volo dapprima in termini di trend e poi di dettaglio, al fine di ottenere un modello in grado di prevedere il comportamento termico del sistema sotto le possibili configurazioni e condizioni ambientali.