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Page 1 Martin Pohl DEPARTEMENT DE PHYSIQUE NUCLEAIRE ET CORPUSCULAIRE CAP Space Projects Martin Pohl Journée de réflexion du DPNC 18 juin 2012

CAP Space Projects

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CAP Space Projects. Martin Pohl Journée de réflexion du DPNC 18 juin 2012. CAP Genève Science . Physique des astro-particules : Rayons X, photons, rayons cosmiques Neutrinos, ondes gravitationnelles Sources astronomiques et cosmologiques Accélération et propagation - PowerPoint PPT Presentation

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DEPARTEMENT DE PHYSIQUE NUCLEAIRE ET CORPUSCULAIRE

CAP Space Projects

Martin PohlJournée de réflexion du DPNC

18 juin 2012

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DEPARTEMENT DE PHYSIQUE NUCLEAIRE ET CORPUSCULAIRE

CAP Genève Science

Astrophysique de haute énergie Cosmologie Physique des particules

Physique des astro-particules:• Rayons X, photons, rayons cosmiques• Neutrinos, ondes gravitationnelles• Sources astronomiques et cosmologiques• Accélération et propagation• Sources non conventionnelles: matière noire, énergie sombre Convergence intellectuelle et technologique

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Instrumentation

INTEGRALAMSATLAS

FUTURE: Cherenkov Telescope Array CTA

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CAP Genève• Membres fondateurs: Thierry Courvoisier (ISDC, Observatoire),

Ruth Durrer (DPT), Michele Maggiore (DPT), Martin Pohl (DPNC)• Ouvert à tous les chercheurs de ce domaine, de l’Université de

Genève et des autres acteurs de la région (CERN, EPFL etc.)• Fonctions:

– Forum d’échange scientifique– Projets d’intérêt commun, existants (INTEGRAL, AMS, POLAR, ASTRO-H…) et

futurs (EUCLID, CTA…)– Réunions mensuelles, revue des projets communs– Dissémination de résultats, séminaires et conférences

• Ressources:– Ressources existants des partenaires (UniGe, SNF, SSO etc.)– Postes COB– Minuscule budget de fonctionnement– Pas de nouvelle structure administrative

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CAP Genève Space Projects • Data taking phase:

• Integral: data center at ISDC ESA

• AMS on ISS: AIV at DPNC, complete integration, operation and data center at CERN

NASA• Construction phase:

• POLAR, polarimeter for Tiangong 2, CAP + PSIGESSA

• ASTRO-H, filter wheel mechanism, CAP + RUAGJAXA

• Assessment and definition phase:• JEM-EUSO on ISS

JAXA• LOFT (M3 candidate)

ESA• DAMPE

GESSA• Conceptual design phase:

• HERD (next step beyond AMS and FERMI)GESSA

All phases, all major players

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AMS-02 LaunchSTS-134 Endeavour:

• Successful launch: May 16, 14:56

• Docking with ISS: May17, 17:59

• AMS installation complete: May 19, 11:46

• AMS up and running: May 19, 16:38

• First He nucleus: May 19, 16:42

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POLAR InstrumentPolarimeter:• Photon polarisation from GRB • Hard x-rays, 50 keV < Eγ < 500 keV• FoV 30% of sky• Flight opportunity TG2 (n.e.t. 2014)

OBOX (Europe):• 5x5 modules in carbon fibre box• Central trigger and power supplies

IBOX (China):• Space craft interfaces• Central computer

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Tiangong Mission Progress• 29 Sep. 2011: Tiangong 1 launched onboard

Changzheng 2F-T1 vehicle• 360km near circular orbit• Controlled descent to a 343km near-circular

orbit under atmospheric drag • 30 Oct. 2011: 180° turn with its docking port

pointing backwards• 2 Nov. 2011: First docking with unmanned

Shenzhou 8 spacecraft, two vehicles flew connected in orbit for 10 days

• 17 Nov. 2011: Shenzhou 8 returned to Earth• 16 June 2012: Shenzhou 9 manned mission

to Tiangong 1

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Back plate

CFRP Top Cover

POLAR module

Interface connectors

Electronic board housing

• 25 modules (64 bars each)• Bar length: 176 mm• FEE included in the module• Load factor to be applied: ~ 20g• Temperature range: [-40°C,+50°C]• Weight: 30 kg, power: 50W• Dimension: 250 x 450 x 450 mm3

POLAR OBOX

25 modules

OBOX Base Plate

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PMT

64 Bars

End Cap

FEE

Baffles 

FEE EQM version(with PSI in Zurich)

Back sealCFRP socket (1mm thick carbon prepreg)

POLAR Module

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LOFT

• ESA M3 mission candidate• Science: X-ray transients (BH, NS etc.)• Currently in assessment phase• Study lead: SRON (NL), CAP Genève• Downselection mid 2013• Phase A/B 2013-15• Phase C/D 2015-20• Flight ~2022

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Silicon Drift Detector

• Few channels/surface• 3D readout, HV along sensor• Low input C, low noise• Design property of INFN• Manufacturers:

• Canberra (for LHC)• FBK Trento• CSEM

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PWO or BGO

W+ CsI(Na) + Fiber + ICCD

Neutron detector: B-doped plastic scintillator for delayed signals. Enhanced e/p discrimination.

HERD for China’s Space StationCharge detector: 2-layered Si+PIN. Charge measurement Shower Tracker:

W+scintillation fibers

Nucleon Tracker: scintillation fibers.

ECAL: lepton calorimeter. e/γ energy.

HCAL: hadron calorimeter. e/p discrimination and CR composition.

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CAP Genève Space Projects • Data taking phase:

• Integral: data center at ISDC ESA

• AMS on ISS: AIV at DPNC, complete integration, operation and data center at CERN

NASA• Construction phase:

• POLAR, polarimeter for Tiangong 2, CAP + PSIGESSA

• ASTRO-H, filter wheel mechanism, CAP + RUAGJAXA

• Assessment and definition phase:• JEM-EUSO on ISS

JAXA• LOFT (M3 candidate)

ESA• DAMPE

GESSA• Conceptual design phase:

• HERD (next step beyond AMS and FERMI)GESSA

All phases, all major players