INFN-SPAZIO/2
LNF 16/2/2005
C. Pittori, INFN Roma 2
AGILE
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
-2 -1
Integral flux (photons cm s )
10
Sensitivity
of g-ray detectors
-7
5 sigma, 50 hours, > 10 events
10
EGRET
-8
10
AMS
-9
Crab Nebula
GLAST
10
All sensitivities are at 5s.
Cerenkov 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.
AGILE
cal
CELESTE,
STACEE
MILAGRO
-10
MAGIC
10
10
10
10
-11
ARGO
Whipple
-12
VERITAS
Large field of View experiments
Cerenkov detectors in operation
Past experiments
Future experiments
-13
-14
10
-1
10
0
Morselli
Aldo Aldo
Morselli
5/7/04 15/2/02
10
1
10
HEGRA
2
10
HESS
3
Photon Energy (GeV)
10
4
The AGILE Instrument
(Payload ~ 130 kg , Total of ~ 300 kg)
ANTICOINCIDENCE
SUPER-AGILE
(10 - 40 keV)
GRID

SILICON TRACKER
(30 MeV – 50 GeV)
MINI-CALORIMETER
(250 keV – 200 MeV)
BUS MITA
SOLAR PANELS
Baseline equatorial orbit:
550 Km, 5º inclination
Il Team AGILE
M. 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
RUOLO ORGANIZZATIVO e OPERATIVO dell’ INFN in AGILE:
ASI
AGILE BOARD
IASF-INFN-CIFS
RTI
IASF AST
LABEN
Lanciatore
Telespazio
IASF AST
INFN
IASF
CIFS
(Accordo ASI/RTI/Istituti – luglio 2003)
CGS
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
Status della produzione del modello da volo di AGILE
AGILE Simplified Engineering Model
SuperAGILE:
• Montaggio dell'elettronica di frontend
in corso
• Analisi di problemi di rumore
Anticoincidenza:
• Moduli a scintillatori completi di
PMT e calibrati su fascio al CERN
• Febbraio 2005: modello da volo
consegnato a Laben
M. Prest INFN Trieste
MCAL:
• Preparazione delle barre in
corso
• Modifica nell'elettronica di
frontend per evitare il retriggering misurato su Integral
Procedure di montaggio del tracciatore da volo di AGILE
Modello da volo del tracciatore:
• Costruzione completata 100%
• Montaggio e Test in corso per
consegna del tracker
completamente testato in Laben
M. Prest INFN Trieste
Il montaggio delle ladder sul
vassoio e il vassoio completo
M. Prest INFN Trieste
Monte Carlo Simulations (GEANT code)
:
Simulated Gamma-Ray
(E=100 MeV, =30º)
g direction from 3-D AGILE REconstruction
Method (AREM) integrated with Kalman
filter algorithms
Simulated background
proton 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.
On-board GRID Background Rejection:
Particle background rates :
- e+/e-:
reduced by a factor ~ 100
- Protons:
reduced by a factor ~ 1000
- Earth albedo g-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
Il lanciatore di AGILE
PSLV
Specifiche di missione
• Payload:
• AGILE:
• Passenger payload (TBD):
• Orbita nominale:
• Circolare con altezza:
• Inclinazione:
• Stazione di lancio (SHAR):
• Latitudine geodetica:
• Longitudine:
• Azimut del lancio:
321 kg 10%
180 kg
550  10 km
< 6 deg
13.73 deg
80.24 deg
100 deg
Sequenza di lancio di AGILE
AGILE fase II: organizzazione del Ground Segment
AGILE data flow and ground segment organization
AGILE Science Management Plan - 9/02/2004 - ver. 4.1
Programma per la fase II di AGILE:
Memorandum of Understanding (MoU) INFN-altri enti
• 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
• 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
European Network
HEAPNet
High Energy Astroparticle
Physics Network
http://crnet.in2p3.fr/plenary.html
Vedi presentazione A. Petrolini/B. Borgia