Il progetto PTSD – Pentadimensional Tracking Space Detector, è una collaborazione tra ASI e INFN con la partecipazione della Fondazione Bruno Kessler, e si inserisce nella tematica di ricerca relativa allo sviluppo di future missioni spaziali per l’esplorazione dell’Universo, e si propone di sviluppare e qualificare per applicazioni spaziali un nuovo concetto di rivelatore a stato solido basato sulla tecnologia LGAD - Low Gain Avalanche Diode per applicazioni in esperimenti spaziali per la misura di raggi cosmici nello spazio.
LGAD, tecnologia inizialmente sviluppata per rivelatori di particelle ai collisionatori adronici, sono rivelatori a semiconduttore che permettono la misura di precisione e simultanea di coordinate spaziali e di tempo con rivelatori segmentati (i.e., rivelatori a pixel). Una attività di ricerca e sviluppo mirata potrebbe permettere di aggiungere anche la capacità di misurare la carica depositata dalle particelle nel sensore, abilitando dunque i requisiti necessari per misure di “tracking 5D” (i.e., misure di precisione di coordinate spaziali, carica nucleare e tempo in ambiente a alto rate) in rivelatori di traccia ad ampia area. Tale opportunità andrebbe a migliorare sensibilmente diverse incertezze sistematiche nelle future generazioni di missioni per la misura di raggi cosmici nello spazio.
DISCLAIMER
Sfruttando lo stato dell’arte della tecnologia LGAD, il progetto di ricerca PTSD propone un programma di ricerca e sviluppo per qualificare rivelatori LGAD con layout microstrip silicio (SiMS) per operazioni nello spazio. A tal scopo, il progetto ha come obiettivo principale lo sviluppo, integrazione e test di un prototipo di rivelatore basato su sensori LGAD SiMS, e la sua qualifica spaziale, per aumentare il Technological Readiness Level (TRL) da TRL=2 (formulazione del concetto tecnologico) a TRL=5 (modello dimostrativo qualificato per le operazioni nello spazio) in un tempo scala di 2 anni.
I risultati del programma di ricerca saranno dunque utili non solo per avanzamenti sostanziali nel campo della misura di raggi cosmici e raggi gamma nello spazio, ma anche per aumentare il bagaglio tecnologico nazionale tramite potenziale trasferimento tecnologico ai partecipanti del panorama industriale sia in applicazioni spaziali che per strumentazione da operare in laboratori terrestri, e predisporre nuove collaborazioni di cooperazione internazionale con potenziali applicazioni in future missioni scientifiche spaziali per la misura di particelle o raggi gamma nello spazio e per la misura e monitoraggio dell’ambiente di radiazione in habitat spaziali.
