BEaTriX (Beam Expander Testing X-ray Facility) è un laboratorio installato presso l’INAF-Osservatorio Astronomico Brera nella sua sede di Merate (Lecco). Rappresenta la prima realizzazione di uno strumento con un fascio di raggi X parallelo e ampio.
L’obiettivo principale di BEaTriX è dimostrare che è possibile eseguire i test di accettazione dei componenti ottici del telescopio ATHENA, al ritmo della loro produzione.

Il disegno del laboratorio BEaTriX

ATHENA è un osservatorio a raggi X dell’ESA, con lancio previsto nel 2031.
Il telescopio è composto da diverse centinaia di moduli ottici (Mirror Module, MM) in silicio (Silicon Pore Optics, SPO) da assemblare. I MM, prodotti con la tecnologia ben consolidata del silicio, utilizzata nell’industria dei semiconduttori, verranno prodotti al ritmo di 2 MM/giorno e devono essere tutti testati per accettazione prima dell’integrazione.

Attualmente vengono testati al sincrotrone di Berlino BESSY II, ma il fascio X prodotto da un sincrotrone è parallelo ma molto piccolo e non permette di illuminare per intero i moduli da testare. I moduli vengono anche misurati alla PANTER, del Max-Planck-Institut für Extra-terrestrische Physik, situato in Germania vicino a Monaco, ma la camera da vuoto è estremamente grande e richiede giorni per raggiungere il vuoto necessario alla misura.

Un’immagine artistica del telescopio Athena (Crediti ESA).

Il disegno concettuale di come verranno posizionati gli specchi. In basso a destra i moduli ottici (MM) (Crediti ESA, Cosine and ACO Team).

INAF-OABrera ha iniziato nel 2012 a progettare una struttura unica al mondo con l’obiettivo di superare le limitazioni dei laboratori esistenti, grazie al finanziamento iniziale del progetto AHEAD (Activities for the High-Energy Astrophysics Domain), sovvenzione concessa dal programma Europeo Horizon-2020.
Grazie ai risultati raggiunti, INAF-OABrera ha ottenuto poi altri finanziamenti per realizzare il laboratorio: un contratto ESA, un secondo finanziamento AHEAD, fondi ASI, e altri fondi INAF dedicati.

BEaTriX è stata progettata per permettere una certa flessibilità, oltre al suo scopo primario per il telescopio ATHENA, in modo da poterne garantire l’uso in futuro per altre ottiche a raggi X, ovvero ottiche di dimensioni diverse da quelle dei MM di ATHENA e con focali diverse.

Origine nome BEaTriX - di Daniele Spiga
Come spesso capita ai nomi dei progetti scientifici, è un acronimo: delle iniziali che a loro volta formano una parola. E in tal modo, la parola assume due significati: uno "serio" e uno più "trascendente".
Iniziamo da quello "serio": BEaTriX è la sigla di the Beam Expander testing X-ray facility, una complessa apparecchiatura, unica al mondo, che permette di creare un fascio parallelo e ampio di raggi X. Esso, a sua volta, simula una sorgente astronomica a raggi X allo scopo di effettuare i test di ottiche modulari per telescopi come Athena. BEaTriX nasce nell’ambito della nostra collaborazione con ESA e Cosine per lo sviluppo delle ottiche a pori di silicio, ed è una facility che tutto il mondo ci invidia.
Ma BEaTriX, con questo incastro di lettere, è anche dedicato a Beatrice Portinari, la donna che ispirò Dante a scrivere la Divina Commedia, il capolavoro immortale che narra il suo viaggio non solo attraverso il Cosmo conosciuto al suo tempo, ma anche nelle profondità dell’anima umana, fatta non solo di razionalità ma anche di emozioni e passioni, a volte distruttive ma per fortuna anche alte e sublimi, le stesse passioni che sanno sollevare l’umanità dall’Inferno dell’autodistruzione fino al Paradiso della contemplazione della totalità dell’Universo.
E come è Beatrice ("colei che rende felici") a guidare per mano il Sommo Poeta verso il cielo, illuminandolo con il riflesso della luce divina, noi vogliamo illuminare (anche se sono raggi X) le ottiche che porteranno il telescopio Athena in cielo. Per svelare all’Umanità un volto dell’Universo che ancora non conosciamo, e renderla un po" più felice di quanto non sia ora.
"Beatrice mi guardò con li occhi pieni
di faville d’amor così divini,
che, vinta, mia virtute diè le reni,
e quasi mi perdei con li occhi chini."
(Paradiso, IV 139-142)

Il laboratorio nelle fasi finali di costruzione a Merate, Lecco - Autunno 2021.