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Sezione di Bologna Linea di Ricerca Astronomia Linea di ricerca dello IASF-Bo (ex-TeSRE) dal 1968: Originariamente solo di bassa energia, poi astrofisica.

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1 Sezione di Bologna Linea di Ricerca Astronomia Linea di ricerca dello IASF-Bo (ex-TeSRE) dal 1968: Originariamente solo di bassa energia, poi astrofisica in raggi X e. Progettazione e realizzazione di esperimenti a bordo di palloni stratosferici. Partecipazione a missioni spaziali (Gamma-1, BeppoSAX, XMM-Newton, INTEGRAL, AGILE).

2 Sezione di Bologna Risorse Personale: r Da 4 (2 ric + 2 tec) a circa 1/3 del personale IASF-Bo. Finanziamenti: r Piano Spaziale Nazionale (CNR/ASI): kEur/anno. Problemi: r Impossibilità di programmare nuove assunzioni e avanzamenti di carriera; r Particolarmente grave la mancanza di turn-over del personale tecnico.

3 Sezione di Bologna Attività Progettazione e sviluppo rivelatori; Realizzazione di sistemi di supporto a terra (es.: Base di Trapani-Milo, XMM-Newton, INTEGRAL, AGILE); Management e supporto allindustria (es.: segmento di terra BeppoSAX, IBIS/PICsIT, AGILE/MC); Produzione SW scientifico per uso interno e per uso pubblico (es.: IBIS/PICsIT per ESA/ISDC); Analisi Scientifica dei Dati; R & D; Partecipazione allo studio e sviluppo di nuove missioni di astrofisica alle alte energie (XEUS, HEXIT, BREEZE, MEGA).

4 Sezione di Bologna Scienza + Tecnologia Progetto (missione) Calibrazioni in volo Risultati Scientifici AIV + Calibrazioni a terra Lancio staellite Guaranteed Time Hardware+Software Risoluzione problema scientifico nuovo problema da risolvere? Un ottimo esempio di catena/ciclo tecnico- scientifico Attività prevalente di Analisi Dati Attività prevalente di Realizzazione Il progetto XMM-Newton

5 Sezione di Bologna : Priorità scientifica individuata nella Spettroscopia X di sorgenti deboli High throughput mission proposed : Studio e realizzazione EGSE per EPIC :AIV e calibrazioni a terra 10/12/1999:Lancio di XMM-Newton :Calibrazioni in volo 2000-oggi:Analisi Dati (CAL, PV e GT) Pubblicazioni/presentazioni risultati futuro: XMM-Newton approvato da ESA fino al 2008! Cronologia

6 Sezione di Bologna Staff:Di Cocco, G.Co-I, Resp. IASF-BO Trifoglio, M.Co-I, Resp. EGSE di EPIC Gianotti, F.EGSE, s/w ingegneristico Stephen, J.EGSE, s/w scientifico Cappi, M.Calib. ed Analisi Dati Dadina, M. (Art. 23) Calib. ed Analisi Dati Malaguti, G.Analisi Dati Bassani, L. Analisi Dati Foschini, L. (Art. 23)Analisi Dati Dottorandi: Piconcelli, E. ( , now Vilspa/ESA) Panessa, F. ( ) Ponti, G. (2003-…) Laureandi:Longinotti, A. ( , now Imperial College/UK) Ponti, G. ( , now Univ. of Bo) Totale: media di 3 anni/uomo allanno (dal 90 al 03) Contesto internazionale:9 Istituti europei coinvolti in EPIC Contesto nazionale:IASF-MI, IASF-BO, INAF-PA Personale

7 Sezione di Bologna Periodo :Media Totale (keuro) Realizzazione e supporto allindustria Periodo : Calibrazioni ed analisi dati ~2/3 per personale: Gianotti, Cappi, Dadina, Piconcelli ~1/3 per altro: Missioni: campagne calibrazione a terra meeting per calibrazioni in volo conferenze scientifiche Hardware: computers, componentistica, ecc. Nota: EGSE industriale su contratto ASI-Laben Spese (finanziamenti ASI)

8 Sezione di Bologna fornito dallindustria per: integrazione dei sottosistemi integrazione Payload nel Bus richiesto nostro contributo per: definizione requisiti EGSE verifica funzionamento EGSE utilizzo EGSE durante i test EPIC Electrical Ground Support Equipment (1/4) EGSE per Payload in configurazione nominale EGSE per AIV Payload dallintegrazione fino al lancio Instrument Station per dati scientifici EGSE per telecomandi e HK

9 Sezione di Bologna II - Campagne di calibrazione a terra effettuate 10 campagne, ecc.. EPIC Electrical Ground Support Equipment (2/4) EGSE per Calibrazione Payload senza Data Handling fornita dallindustria la parte EGSE relativa a: gestione telecomandi e HK fornita da noi la Science Console per: gestione dati scientifici acquisiti ad alta velocita Science Console per dati scientifici

10 Sezione di Bologna EPIC Electrical Ground Support Equipment (3/4) Supporto alle Calibrazioni a terra Partecipato come responsabili delle operazioni del EGSE 3 campagne alla Panter Facility – Monaco (MOS e PN EQM) 7 campagne alla facility di Orsay – Parigi (3 MOS e 2 PN) Fornito nostro contributo per: Science Console per Quick Look e archivio completo dati progettazione sistema di EGSE di supervisione calibrazione fascio e calibrazione EPIC gestione operazioni

11 Sezione di Bologna EPIC Electrical Ground Support Equipment (4/4) Supporto a livello di Satellite Partecipato come responsabili del setup e operazioni della Instrument Station campagne di test presso la facility di ESA-ESTEC (TB/TV, IST, SVT2) Campagne di test presso il centro di controllo ESA- ESOC (SVT3) Campagna di lancio a Kourou - Guayana

12 Sezione di Bologna Calibrazioni in volo Software Testing (in appoggio ad ESA) - SAS portability into LINUX - Confronto SAS vs. FTOOLS (competitore Goddard-made) - Confronto SAS vs. CIAO (competitore CfA-made) Calibrazioni: - Calibrazione del vignetting dei MOS - Calibrazione del vignetting dei soft-protons - Calibrazioni assolute delle matrici di risposta EPIC MOS1/2 & PN - Cross-calibrazione di EPIC con BeppoSAX e Chandra Analisi dettagliata di più di 20 osservazioni lunghe (AGN, binarie, deep fields vuoti, ecc.) ottenute durante le fasi di PV e CAL. Partecipazione a circa 10 meeting in Europa + 5 a Milano

13 Sezione di Bologna Analisi Dati: PV - Calibration data Quasar 3C273 + blazar PKS0312 Report calibration meeting + proceedings, ma nessuna pubblicazione scientifica NLSy1 iras13349 riga FeK relativistica (model- dependent) Longinotti et al., 2003, A&A NLSy1 MCG riga FeK relativistica (model- independent) Ponti et al., 2003, A&A 10 Campi vuoti 90 spettri di sorgenti X deboli frazione di sorgenti assorbite (XRB) Piconcelli et al., 2002, dottorato di ricerca + 2 tesi di laurea pubblicazioni internazionali know-how strumentale, analisi dati ed interpretazione (e.g. vedi presentazione di Comastri et al. di domani)

14 Sezione di Bologna Guaranteed Time (1/2) Descrizione Awarded 250 ks of Guaranteed Time (GT) Survey X di un campione completo di 27 Seyfert vicine (D<22 Mpc) Goal/scopo: proprietà spettrali medie per i) modelli emissione LLAGN vs. AGN/QSOs, ii) test modelli unificati e iii) distribuzione di Nh a z=0 Collaborazione internazionale: IASF-BO + Prof. Palumbo (Univ. di Bo) + Comastri & Zamorani (INAF-BO) + DellaCeca (INAF-MI) + Prof. Makishima & Prof. Matsuoka (Univ. of Tokyo) + Filippenko (Berkeley) + Ho & Mulchaey (Carnegie) + Sargent (Caltech) + Weaver (GSFC) + altri colleghi

15 Sezione di Bologna Guaranteed Time (2/2) Risultati 2 linee di ricerca interessanti: i) Ultraluminous X-ray Sources (ULXs) primo campione di spettri + identificazioni ottiche 4 pubblicazioni A&A (Foschini et al. 2002, 2003a/b; Masetti et al. 2003) conf. proceedings ii) Campione di Seyfert Grossi problemi per avere tutte le sorgenti (nostro GT non ancora completo! >2 anni di ritardo), tuttavia primi risultati interessanti 4 conf. Proceedings + 3 lavori importanti in corso 1 Dottorato di ricerca (F. Panessa)

16 Sezione di Bologna Ritorno (1/2) Realizzazione Interazione con industria nazionale crescita nostra e dellindustria* nello sviluppo di EGSE per missioni spaziali scientifiche Interazione con gruppi europei crescita ad un livello di competitività internazionale i.e., know-how acquisito permesso coinvolgimento in missioni successive (i.e. Integral, Agile, ecc.) *Laben prime contractor di EPIC

17 Sezione di Bologna Ritorno (2/2) Analisi dati Know-how di strumenti e di tecniche di analisi dati Pubblicazioni (numero e qualità) Formazione (2 lauree, 2 PhD) Partecipazione/visibilità: Comitati internazionali (ad es. TAC Chandra, TAC XMM, XEUS AWG), Invited talks (2), ecc. N.B: 60% fondi per analisi dati A.E. richiesti ad ASI sono su XMM-Newton (GT+Open Time+archive)

18 Sezione di Bologna Lessons learned... Necessità di migliore coordinazione nazionale per rapporti con agenzie (ESA, NASA, etc.), per assicurare giusto ritorno alla communità. Maggior coinvolgimento di personale scientifico in fasi di progettazione, realizzazione e calibrazioni Sfruttare pienamente e trasmettere maggiormente ad altri il know-how acquisito aumentando il trasferimento tecnologico sia verso linterno che lesterno potenziando le collaborazioni scientifiche nellarea bolognese in particolare coinvolgendo dottorandi e laureandi Visibilità verso grande pubblico con outreach professionale

19 Sezione di Bologna Scienza + Tecnologia Progetto (missione) Calibrazioni in volo Risultati Scientifici Calibrazioni a terra + AIV Lancio missione Guaranteed Time Hardware+Software Risoluzione problema scientifico nuovo problema da risolvere? Attività prevalente di Analisi Dati Attività prevalente di Realizzazione Il progetto INTEGRAL/IBIS Scopo della missione: imaging, spettroscopia e studi di variabilità ad alta risoluzione nella banda X-γ (5 keV – 10 MeV).

20 Sezione di Bologna INTEGRAL: Cronologia Priorità scientifica per imaging e spettroscopia X e Satellite per astronomia di bassa energia originato dallattività dei gruppi di Southampton (UK) e IASF 1992:INTEGRAL selezionato come M2 da ESA 1995:Selezione Payload complement :Realizzazione strumenti :Integrazione e calibrazioni 17-X-02:Lancio da Baikonour 20-X-02:PICsIT first light 2002-oggi:Analisi dati (Cal., PV, CP, GP) Futuro: INTEGRAL approvato da ESA fino al X-02: Lancio da Baikonour : Realizzazione strumenti

21 Sezione di Bologna INTEGRAL/IBIS: Contributi principali di IASF-BO PICsIT Hopper TE/GSE Sviluppo di S/W scientifico (Imaging, simulazioni, calibrazioni) Produzione Instrument Specific S/W per ISDC/ESA Commissioning e PV phase Core Programme

22 Sezione di Bologna Personale allo IASF-BO Ric./Tec. Tempo Indeterminato: 12 Ric. Tempo Determinato (Art. 23):3 Totale:~ 8 anni-uomo/anno (dal 1995 al 2003) Dottorandi:3 Laureandi:5

23 Sezione di Bologna Contesto nazionale ed internazionale Italia: IASF-MI, IASF-BO, IASF-Roma, IASF-PA Europa e USA: Istituti di 8 nazioni (USA, Spagna, Francia, Norvegia, Polonia, Germania, Svizzera, UK)

24 Sezione di Bologna Finanziamenti (ASI) : Realizzazione e supporto allindustria: ~200k/anno 1400 k totali : Calibrazione, analisi dati, archivio, sviluppo S/W: ~200k/anno 400 k totali ~ 30%:personale ~ 70%:H/W (strum. da lab., camera climatica, computer, archivio), riunioni e prove c/o industria, commissioning e PV phase, calibrazioni, attività c/o ISDC, conferenze scientifiche Realizz. PICsIT e Hopper su contratto ASI-LABEN

25 Sezione di Bologna Calibrazioni A terra: (c/o LABEN, Alenia, ESA/ESTEC) In volo (Commissioning & PV)

26 Sezione di Bologna IBIS Instrument Specific Software (ISSW) IBIS ISSW deliverable ad ESA (via ISDC) IBIS/PICsIT Instrument Specific S/W: monitoraggio dello strumento (Operating System Monitoring) analisi scientifica (OSA) Verifica performances scientifiche del ISSW PICsIT (rapporti) Offline Scientific Analysis (OSA) rilasciata alla comunità astronomica internazionale tramite ISDC In OSA 3 (Dic 03), IBIS ISSW è composto da 20 moduli: CEA-Saclay (ISGRI): 10 moduli IASF-Bologna (PICsIT): 9 moduli ISDC (scripts di collegamento dei moduli ISGRI e PICsIT): 1 modulo

27 Sezione di Bologna ISSW & Calibrazioni in volo Software Testing (in appoggio a ISDC) Test generali di funzionamento OSA Compatibilità OSA Solaris vs Linux Test di funzionamento e compatibilità software HEASARC/NASA (Ftools, xronos, xspec) con OSA. Calibrazioni (alcuni punti in/con appoggio a IBIS Team) Calibrazione in volo di IBIS/PICsIT Preparazione mappe di background e non-uniformità del rivelatore Calibrazioni assolute delle matrici di risposta IBIS/PICsIT Cross-calibrazione di IBIS/PICsIT con IBIS/ISGRI e SPI (GRB021125) Distaccamento di 1 persona presso lISDC (Ginevra) per 7 mesi in supporto alle attività di PV phase e calibrazione in volo.

28 Sezione di Bologna Commissioning e PV Phase GRB : cross-calibrazione con altri strumenti

29 Sezione di Bologna Ritorno I 4Interazione con industria nazionale crescita nostra e dellindustria(*) nello sviluppo e realizzazione di rivelatori per missioni spaziali scientifiche 4Interazione con gruppi europei e americani crescita ad un livello di competitività internazionale (*)Laben prime contractor di IBIS, ALENIA prime contractor di INTEGRAL

30 Sezione di Bologna Ritorno II: Core Programme Responsible Scientist IASF-Bo: – Sorgenti EGRET non identificate – AGN – Crab Pulsar Partecipazione ad altri topics come Interested Scientists. Partecipazione Open Time con PI e CoI.

31 Sezione di Bologna Ritorno III: Pubblicazioni Pubblicazioni (solo 2003): 16 pubblicazioni su INTEGRAL e IBIS (satellite, strumento, calibrazione, software analisi dati,…) 8 pubblicazioni su risultati scientifici ottenuti con INTEGRAL 2 IAUC e 4 ATel su scoperte di nuove sorgenti e relativo follow-up

32 Sezione di Bologna Scienza + Tecnologia Progetto (missione) Calibrazioni in volo Risultati Scientifici Calibrazioni a terra + AIV Lancio Guaranteed Time Hardware+Software Risoluzione problema scientifico nuovo problema da risolvere? Attività prevalente di Analisi Dati Attività prevalente di Realizzazione Il progetto AGILE Astrofisica Gamma Capacitá di imaging e fast timing 10 – 40 keV 300 keV – 30 MeV 30 MeV – 50 GeV

33 Sezione di Bologna Cronologia Prioritá scientifica: imaging gamma tra 30 MeV e 50 GeV ampio campo di vista (1/4 del cielo) elevata risoluzione temporale (1 s) :Studio di Fase B e C fino alla CDR di payload Minicalorimetro + TE GSE + MGSE Segmento di terra Gennaio 2004:CDR di Sistema

34 Sezione di Bologna Staff:Di Cocco, G.Resp. IASF-BO Labanti, C.Resp. MiniCal. Trifoglio, M.Resp. GSE / MGSE / Ground Segment Gianotti, F.S/W Tecnici:Rossi, E.Elettr. Mauri, A.Elettr. Traci, A.Mecc. Dottorandi: Bulgarelli A., Celesti E., Marisaldi M. Laureandi:Celesti E. Contesto nazionale:IASF-MI, IASF-BO, IASF-Roma INFN (Trieste, Roma 1, Roma 2), CIFS Personale

35 Sezione di Bologna Finanziamenti (ASI) : Realizzazione e supporto allindustria: ~100k/anno 500 k totali : A completamento: ~250k/anno 500 k totali ~ 1/3:personale (Bulgarelli, Celesti, Marisaldi) ~ 2/3:H/W (MGSE, strum. da lab., computer, componentistica), riunioni di programma, attività c/o industria, campagne di calibrazione, conferenze scientifiche Realizz. MiniCal. su contratto industriale ASI-RTI

36 Sezione di Bologna Contributo IASF-BO MiniCal + TE GSE e MGSE S/W di preprocessing per Ground Segment Sviluppo S/W calibrazione, simulazione Partecipazione attivitá di commissioning e PV phase


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