Credito:CEA
In pochi giorni, l'esperimento pilota di astrofisica sarà lanciato sotto un pallone stratosferico da Alice Springs nell'Australia centrale. Il suo scopo è osservare l'emissione polarizzata di particelle di polvere che si trovano nel mezzo interstellare della nostra galassia e nelle galassie vicine. Con una massa che si avvicina a una tonnellata, Pilot utilizza i palloni più grandi mai lanciati dal CNES, l'agenzia spaziale nazionale francese. L'esperimento è stato sviluppato dall'Istituto di Ricerca in Astrofisica e Planetologia (CNRS/CNES/Paul Sabatier University), l'Istituto di Astrofisica Spaziale (CNRS/Università Paris-Sud), e l'Istituto di Ricerca sulle Leggi Fondamentali dell'Universo (CEA-Irfu). Il primo volo pilota è stato lanciato dal Canada nel settembre 2015; il prossimo volo sarà quindi il suo primo volo nel cielo dell'emisfero australe, che contiene più caratteristiche di interesse per Pilot rispetto all'emisfero settentrionale.
L'emissione di particelle di polvere nel mezzo interstellare della nostra galassia e nelle galassie vicine è leggermente polarizzata, poiché le particelle sono allungate e allineate con il campo magnetico che prevale nel mezzo interstellare. Le misurazioni ottenute da Pilot aiuteranno gli scienziati a comprendere la natura delle particelle di polvere e perché sono allineate in questo modo. Le misurazioni verranno utilizzate anche per mappare la geometria del campo magnetico, che svolge un ruolo importante nella contrazione del gas nel mezzo interstellare, un fenomeno che porta alla formazione di nuove stelle.
Questa emissione è anche un ostacolo per gli esperimenti che cercano di misurare con precisione la polarizzazione del fondo cosmico a microonde, e le misurazioni del pilota faranno più luce su di esso, e quindi migliorare l'interpretazione dei risultati ottenuti con questo tipo di esperimento.
L'esperimento pilota osserverà questa emissione nella regione del lontano infrarosso. È dotato di 2, 048 rilevatori individuali, raffreddato ad una temperatura di 300 millikelvin, cioè vicino allo zero assoluto. La polarizzazione viene misurata utilizzando una lama rotante e un polarizzatore che separa due polarizzazioni ortogonali sui due piani focali dell'esperimento. Oltre allo specchio primario del telescopio, tutta l'ottica è mantenuta ad una temperatura criogenica (2 kelvin o -271°C) all'interno di un criostato, raffreddato con elio liquido, limitare l'emissione dello strumento stesso.
L'esperimento è stato ideato e realizzato da scienziati e ingegneri del CNRS presso l'Istituto di Ricerca in Astrofisica e Planetologia (CNRS/CNES/Università Paul Sabatier) e IAS (CNRS/Università Paris-Sud), con importanti contributi della CNES Balloon Division di Tolosa, l'ESA, il CEA (Saclay), che ha sviluppato il piano focale e la sua elettronica, Università La Sapienza di Roma (Italia), e l'Università di Cardiff (Regno Unito). L'intero progetto è sostenuto dai laboratori del CNRS e dai finanziamenti del CNES.
In pochi giorni, Il pilota sarà lanciato da CNES come parte di una campagna che comprende tre voli con diverse gondole da Alice Springs, nell'Australia centrale. Il pilota pesa quasi una tonnellata e dovrà salire a un'altitudine di quasi 40 km. Richiede quindi l'uso di un pallone stratosferico aperto, circa 100 m di diametro (il più grande pallone aperto mai lanciato dal CNES), e una catena di carico alta quanto la Torre Eiffel.
Il volo avverrà durante una delle due inversioni annuali dei venti stratosferici, che è un prerequisito per ogni speranza di eseguire osservazioni per più di 30 ore all'altitudine massima. Sebbene Pilot sia già stato lanciato in passato - il suo primo volo è stato dal Canada nel settembre 2015 - questo nuovo volo sarà nell'emisfero australe, fornendo così l'opportunità di osservare eccezionali sorgenti astrofisiche, come le Nubi di Magellano, galassie satellite della nostra galassia, o regioni interne della Via Lattea, che non può essere osservato dall'emisfero settentrionale.