EST: il futuro europeo delle osservazioni solari da Terra F. Zuccarello and the EST team.

Presentazione sul tema: "EST: il futuro europeo delle osservazioni solari da Terra F. Zuccarello and the EST team."— Transcript della presentazione:

1 EST: il futuro europeo delle osservazioni solari da Terra F. Zuccarello and the EST team

2 Il progetto EST EAST EST 7th FP - Fase di Design Study Gli obiettivi scientifici Il coinvolgimento italiano in EST Conclusioni

3 Nel documento A Science Vision for European Astronomy è stato identificato il seguente obiettivo: Misurare i campi magnetici ed i campi di velocità nellinterno convettivo e nellatmosfera solare, allo scopo di determinare i meccanismi alla base della generazione del campo magnetico, ed essere in grado di prevedere gli eventi transienti che possono direttamente o indirettamente influenzare la vita sulla Terra; rivelare e identificare i meccanismi con cui lenergia viene trasportata dalla superficie solare verso latmosfera solare ed i processi di accelerazione del vento solare. A questo scopo, si raccomanda la costruzione di un telescopio solare di grande apertura (3-5 m) per osservare i processi astrofisici alle loro scale intrinsiche, e pertanto osservare linterazione dei campi magnetici con i moti del plasma nella atmosfera solare. E stata creata una associazione: EAST (European Association for Solar Telescopes) con lo scopo, fra gli altri, di promuovere lo sviluppo di EST, per mantenere lEuropa alla frontiera della Fisica Solare nel mondo.

4 EAST 1.- Instituto de Astrofísica de Canarias, Spain, 2.- Kiepenheuer Institut für Sonnenphysics, Germany, 3.- Universiteit Utrecht, The Netherlands, 4.- THEMIS, S.L., Spain, 5.- Istituto Nazionale di Astrofisica, Italy, 6.- Kungliga Vetenskapsakademien, Sweden, 7.- University College London - MSSL, United Kingdom, 8.- Astronomical Institute. Academy of Sciences of the Czech Republic, v.v.i., Czech Republic, 9.- Astronomical Institute of the Slovak Academy of Sciences, Slovakia, 10.- Hvar Observatory, Croatia, 11.- Konkoly Observatory, Hungary, 12.- Institute of Theoretical Astrophysics, Norway, 13.- ETH Zurich, Switzerland, 14.- IGAM, University of Graz, Austria 15.- Astronomical Institute of the Wroclaw University, Poland

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7 E stata presentata una richiesta di finanziamento alla Comunità Europea nellambito del SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME Capacities Specific Programme Research Infrastructures Progetto EST telescopio per osservazioni della fotosfera e cromosfera solare, caratterizzato da alta risoluzione spaziale e temporale, con capacità polarimetriche, che osservi a diverse lunghezze donda, dal visibile al vicino infrarosso Budget: 6.7 M Finanziamento EC: 3.2 M Data di inizio del Progetto: 1 Feb 2008 Kick-off Meeting: Madrid 21-22 Feb 2008 Design Study

8 Partner Research InstitutionsCountry Instituto de Astrofísica de CanariasSpain Kiepenheuer-Institut für SonnenphysikGermany Universiteit UtrechtThe Netherlands THEMIS, S.L.Spain Universita` degli Studi di Roma Tor VergataItaly Istituto Nazionale di AstrofisicaItaly Max-Planck-Institut für SonnensystemforschungGermany Royal Swedish Academy of SciencesSweden Université de Paul Sabatier (Toulouse III)France Queens University BelfastUnited Kingdom University College London – MSSLUnited Kingdom Astronomical Institute, Academy of Sciences of the Czech Republic Czech Republic Astronomical Institute of the Slovak Academy of SciencesSlovakia Observatoire de ParisFrance Elenco delle Istituzioni scientifiche coinvolte nella fase di DESIGN STUDY

9 Industrial PartnersCountry Halfmann TeleskoptechnikGermany Rothe Erde GmbHGermany A. Friedr. Flender AGThe Netherlands Bouwstudio PelserHartman b.v.The Netherlands HANKOM-EngineeringThe Netherlands Machinefabriek P.M.DuyvisThe Netherlands Poly-Nederland Handelsmaatschappij B.V.The Netherlands MT Mechatronics GmbHGermany NTE, S.A.Spain IDOM Ingeniería y Consultoría S.A.Spain Centre Internacional de Mètodes Numèrics en Enginyeria Spain S.R.S. Engineering Design S.r.l.Italy ANDOR TECHNOLOGYUnited Kingdom Institute of plasma physics AS CR, v.v.i.Czech Republic Gran Telescopio de Canarias, S.A.Spain Elenco delle Industrie coinvolte nella fase di DESIGN STUDY

10 EST è un progetto pan-Europeo che coinvolge 29 partners di 9 diversi paesi (14 istituti scientifici e 15 industrie). Il progetto EST ha attualmente lo scopo di sviluppare lintero disegno concettuale di un telescopio Europeo solare con una apertura di 4 metri. EST sarà ottimizzato per studi sullaccoppiamento magnetico fra la fotosfera e lalta cromosfera (multiple wavelength imaging, spettroscopia e spettropolarimetria). Strumenti operanti simultaneamente nel visibile e nel vicino- infrarosso EST deve essere caratterizzato da alta risoluzione spaziale e temporale con strumenti che possono fornire informazioni spettrali bidimensionali.

11 Obiettivi del progetto Definire i requisiti scientifici, in base ai quali ha inizio lintero Studio Concettuale. Fornire il disegno ottico del telescopio. Un primo draft sarà presentato a fine anno. Disegnare un sistema di MCAO capace di fornire immagini al limite di diffrazione, in un campo di vista di almeno 30 arcsec, alle lunghezze donda del visibile. Disegnare la struttura del telescopio in modo che gli effetti termici e quelli dovuti al vento siano minimizzati. Fornire un progetto di dome che minimizzi la turbolenza e tragga profitto dei venti naturali favorevoli. Disegnare un set di strumenti che meglio si accordi con le science requirements Progettare un efficiente user-friendly sistema di acquisizione dei dati e di controllo del sistema

12 WPWork package titleLead Participant Person Months 01000Project Coordination and management IAC54 02000Science Requirements IAC19 03000Systems Engineering IAC60 04000Optical Design THEMIS66 05000Optomechanics KIS188 06000MCAO Wavefront sensing and correction KIS62 07000Instruments IAC106.5 08000Site characterisation IAC50 09000Building and dome UU79 10000Data acquisition and control INAF89 11000 Financial Feasibility and Socio-economic impact IAC3 TOTAL776.5

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14 STRUCTURE Heat rejector WP05300 UToV Control WP10000 INAF BB Imaging WP07100 INAF Data flow WP10100 INAF Telescope control WP10200 INAF

15 Héctor Socas Navarro (Lead Scientist, IAC) Luis Bellot Rubio (IAA) Viggo Hansteen (ITA) Peter Heinzel (AIASCR) Andreas Lagg (MPG) Egidio Landi (INAF) Science Core Team (SCT) Arturo López Ariste (THÉMIS) Mihalis Mathidoukas (QUB) Hardi Peter (KIS) Michal Sobotka (AIASCR) Alex Vögler (UU) Il SCT lavora al SRD dallo scorso Dicembre (prima versione del documento inviata a metà Marzo)

16 Obiettivi Scientifici (SRD) 1.Emersione e cancellazione del flusso magnetico (Bellot Rubio, Sobotka, Vögler) 2.Accoppiamento magnetico fotosfera/cromosfera (Socas Navarro, Lagg) 3.Riscaldamento cromosferico (Peter, Mathidoukas, Hansteen, Heinzel) 4.Processi nel plasma magnetizzato (Sobotka, Lagg, Hansteen, Vögler) 5.La corona solare (López Ariste, Peter) 6.Fenomeni esplosivi sul Sole (Mathidoukas, Sobotka, Heinzel) 7.Fisica atomica (López Ariste, Landi) 8.Astrofisica non-solare (Mathidoukas, López Ariste + Keller + Pollaco)

17 1.Emersione e cancellazione del flusso magnetico a)Manifestazioni superficiali di magneto-convezione b)Evoluzione di strutture magnetiche su piccola-scala c)Dinamo turbolenta a)Topologia magnetica della fotosfera e della cromosfera b)Conversione della energia meccanica in energia magnetica in fotosfera c)Twist e torsione magnetica 2.Accoppiamento magnetico fra fotosfera e cromosfera

18 3.Riscaldamento cromosferico a)Propagazione di onde dalla fotosfera alla cromosfera b)Dissipazione di energia in cromosfera c)Nanoflare cromosferici d)Rilascio di energia magnetica a grande-scala in cromosfera e)Determinazione di correnti elettriche a)Dinamica di strutture magnetiche a grande-scala b)Conversione di modi donda c)Non-ideal MHD e campi elettrici 4.Processi nei plasmi magnetizzati

19 5.La corona solare a)Flare solari b)Complessità magnetica e predizione dei flare c)La struttura fine dei white-light flares 6.I fenomeni esplosivi sul Sole 7.Fisica atomica a)Polarizzazione atomica b)Test sulle predizioni della teoria quantistica

20 a)Magnetismo stellare b)Fisica planetaria c)Dischi di accrescimento e sistemi protoplanetari d)Rivelazione di pianeti extra-solari 8.Astrofisica non-solare

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22 Design Study Time Line

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26 CONSTRUCTION COST BREAKDOWN SUMMARY 1. Project Management 21075 k 1.1 Project personnel 4000 1.2 Project Contingency 17075 2. Fabrication 71380 k 2.1 Telescope Assembly 29140 2.2 Wavefront correction 9105 2.3 Instrumentation 14275 2.4 High-Level Controls 4550 2.5 Enclosure 6110 2.6 Support facilities 8200 3. Integration, test and verification 7000 k 4. Science support 2000 k 5. Operations Phase preparation 1000 k TOTAL 102455 k

27 Conclusioni Il progetto EST nasce nellambito di un consorzio europeo (EAST) che vede attualmente coinvolti 15 paesi La fase di Design Study, finanziata dalla CE, è iniziata l1 Febbraio 2008 Il coinvolgimento italiano consiste nella partecipazione di 5 sedi INAF, 5 sedi Universitarie, 1 industria, per un totale di 28 staff member e con un finanziamento che prevede 7 contratti per new/staff INAF ha la responsabilità di un WP (10000) Responsabilità di 4 WPs (5300, 7100, 10100, 10200)