Referee: R.Caruso, A.Chiavassa, E.Meroni INFN - CSN2 Riunione 12-15 settembre 2016 Hotel President Lecce 14/09/2016 PAMELA-WIZARD Report sui Preventivi 2017 Referee: R.Caruso, A.Chiavassa, E.Meroni Rossella Caruso Coordinatore Gruppo 2 – INFN-Catania Dipartimento di Fisica e Astronomia Università degli Studi di Catania & INFN – Sezione di Catania

Esperimento WIZARD (http://pamela.roma2.infn.it/)

Stato attuale della Missione A fine gennaio 2016 si è verificato un problema col satellite Resurs che ospita il rivelatore PAMELA. Il problema persiste, il satellite Resurs è in blocco e, conseguentemente, non si riesce ad operare l'esperimento. Presa dati bloccata da gennaio 2016. La situazione è molto seria. Ultima possibilità per il ripristino della missione: entro fine anno la tensione delle batterie si esaurirà completamente e ci sarà un reload completo del sistema. Solo in quel momento sapremo se sarà possibile ripristinare le operazioni di presa dati o se dovremo considerare l’acquisizione terminata. In caso di NON ripristino, Roscosmos ufficializzerà la fine della missione e lo comunicherà formalmente (al momento solo notizie "ufficiose" dai nostri colleghi russi). La Collaborazione ritiene che sia altamente improbabile una ripresa della missione e dell’acquisizione dei dati.

Assegnazioni finanziarie 2005-2016 5835.9 keuro

Collaborazioni internazionali Modulazione solare: Università North West di Potchefstroom in Sud Africa e New Mexico State University (USA); Eventi Solari: il Goddard Flight Space Center della NASA, l’Università del New Hampshire e la New Mexico State University (USA). Si sta valutando la proposta di collaborare col gruppo ESPERIA finanziato da Horizon2020; Modulazione solare ed eventi solari: inizio di collaborazione con AMS-02; Cosmic ray solar gradients: Kiel University (Germania) ASDC (ASI Science Data Center) Studi su ambiente di radiazioni per tecnologie aerospaziali: ESA

HIGHLIGHTS Nell’ultimo anno sono stati pubblicati: 2 articoli su PRL, di cui uno scelto come Editors’ Suggestion ed evidenziato sulla rivista Physics: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.116.241105 3 articoli su ApJ 1 articolo su Space Weather, evidenziato come Research Spotlight in https://Eos.org >10 presentazioni a conferenze Il 15 giugno sono stati 10 anni di PAMELA in orbita → Worskhop “10 years to PAMELA” – Villa Mondragone, Monte Porzio Catone, RM: https://agenda.infn.it/conferenceDisplay.py?ovw=True&confId=11364

PUBLICATIONS IN 2015 O. Adriani et al., Time dependence of the e- flux measured by PAMELA during the 2006 July-2009 December solar minimum, accepted for publication in ApJ O. Adriani et al., Search for anisotropies in cosmic ray positrons detected by the PAMELA experiment, accepted for publication in ApJ O. Adriani et al., New upper limit on strange quark matter abundance in cosmic rays with     the PAMELA space experiment, accepted for publication in PRL O. Adriani et al., Re-entrant albedo proton fluxes measured by the PAMELA experiment, J. of Geophys. Res. - Space Physics 120 (2015) 3728, arXiv:1504.06253 O. Adriani et al., “Trapped proton fluxes at low Earth orbits measured by the PAMELA experiment, Astrophys. J. 799 (2015) 1, L4 O. Adriani et al., “PAMELA's Measurements of Magnetospheric Effects on High-energy Solar Particles, Astrophys. J. 801 (2015) 1, L3 I.G. Usoskin et al., Force-field parameterization of the galactic cosmic ray spectrum: Validation for Forbush decreases, Adv. Space Res. 55 (2015) 2940. A.V. Karelin et al.,Measurement of the large-scale anisotropy of cosmic rays in the PAMELA experiment, JETP Lett. 101 (2015) 5, 295 A.V. Karelin et al., Detection of a change in the North-South ratio of count rates of particles of high-energy cosmic rays during a change in the polarity of the magnetic field of the Sun,  JETP Lett. 101 (2015) 4, 228 V.V. Mikhailov et al., Searching for anisotropy of positrons and electrons in the PAMELA experiment, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 79 (2015) 3, 298 S. Koldobskiy et al., Measuring the albedo deuteron flux in the PAMELA satellite experiment, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 79 (2015) 3, 294 A.V. Karelin et al., Measuring the spectra of high-energy cosmic-ray particles in the PAMELA experiment, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 79 (2015) 3, 289

Incontro Referee - Collaborazione Oggetto: valutazione richieste finanziarie Bilancio 2017 della sigla WIZARD LUOGO & DATA: 6 settembre 2016, martedì, alle ore 15:00 presso Palazzo delle Esposizioni (nel corso della conferenza ECRS2016)- TORINO. PRESENTI: R.CARUSO, Referee CSN2, A.CHIAVASSA Referee esterno, E.MERONI Referee esterno in collegamento telematico; in presenza di alcuni membri della Collaborazione WIZARD Italia: M.BOEZIO, Responsabile Nazionale, R.Munini, Assegnista Trieste D.CAMPANA Responsabile Locale Gruppo di Napolo

ANAGRAFICA 2017 vs 2016 Sedi coinvolte: 6 di cui BARI “sotto Dotazioni” Responsabile Nazionale: Mirko Boezio (INFN- Trieste) Responsabili Locali: F.Cafagna (BA), N.Mori (FI), M.Ricci (LNF), D.Campana (NA), R.Sparvoli (ROMA 2), M.Boezio (TS) Totale persone: 25 persone Totale FTE: 11.05 FTE/persona: 0.442 Assegnisti con 80%-100% su WIZARD: 6 (vedi sedi con asterisco *)   SEZIONI N.Persone 2016 FTE 2016 N.Persone 2016 BARI_DTZ 3 1.25 1.25* FIRENZE 1.4 4 LNF 6 2.5 2 0.9* NAPOLI 5 1.9* ROMA 2 8 4.0 7 3.1** TRIESTE 2.3 2.5* Totale 28 13.25 25 11.05

Attività di ricerca in Italia Modulazione Solare: Trieste, Napoli, Roma II/ASDC; Eventi Solari: Bari, LNF, Roma II e Trieste Nuclei ed isotopi galattici: Firenze, Napoli Magnetosfera: Bari Sviluppi software: tutti i gruppi.

In sintesi: attività giugno 2015-luglio 2016 Studio della propagazione dei raggi cosmici nell'eliosfera e della dipendenza temporale dello spettro in energia da 70 MeV in su della componente di elettroni (e-) utilizzando i dati raccolti durante ultimo minimo solare (2006-2009). Risultati presentati a conferenze e articolo pubblicato su Astrophysical Journal. Per la prima volta in maniera continuativa studio della variazione dell’intensità di positroni ed elettroni dal luglio 2006 a dicembre 2015, ovvero da un minimo di attività solare (2006-2009) fino a dopo il massimo del ciclo solare successivo, passando attraverso l’inversione del campo magnetico dell’eliosfera che è avvenuto tra il 2013 ed il 2014. Risultati pubblicati su Physical Review Letters. Studio dell'origine e propagazione dei raggi cosmici,nello specifico sulla componente isotopica dell'idrogeno e dell'elio nella radiazione cosmica. Risultati pubblicati in Astrophysical Journal risultati preliminari sui nuclei di litio e berilio e sulla loro composizione isotopica Risultati presentati a conferenze internazionali. risultati sulle anisotropie su larga scala della direzione d'arrivo dei positroni dei raggi cosmici Risultati pubblicati su Astrophysical Journal nuovi limiti sulla presenza di strange quark matter nella radiazione cosmica Risultati pubblicati in Physical Review Letters. Accordo con il NASA Goddard, Universita` New Hampshire e New Mexico State University, è proseguito lo studio degli eventi solari e gli effetti sul campo magnetico terrestre Risultati presentati come talk e poster a varie conferenze internazionali e pubblicati in Space Weather. Continua la collaborazione con ASDC (ASI Science Data Center) per il mantenimento di un archivio dati livello2 dell'esperimento e degli strumenti SW per re-analisi futura degli stessi e archivio alto livello per analisi da parte della comunita` scientifia; competenze presso ASDC, mediante 1 unità personale. Attualmente sono stati resi di pubblico dominio sul sito di ASDC (http://tools.asdc.asi.it/cosmicRays.jsp) tutti i dati pubblicati fino alla fine del 2015.

In sintesi: proseguimento attività 2017 Si proseguirà collaborazione col gruppo sudafricano della North-West University, Potchefstroom. Si prevede di pubblicare l'analisi sulla dipendenza temporale dei flussi dei nuclei di elio e carbonio durante l'ultimo minimo solare (2006-2009). Inoltre si continuerà a studiare la variazione dei flussi dei raggi cosmici durante la fase solare successiva includente il massimo di attività, il cambio della polarità del campo magnetico avvenuto tra 2013 e 2014 e la fase successiva a polarita` positiva. Si proseguirà la collaborazione col NASA Goddard, l'Università del New Hampshire e la New Mexico State University, per lo studio degli eventi solari. Continuerà l'analisi per la misura dei flussi di nuclei leggeri (litio e berilio) e dei loro isotopi utilizzando tutta la statistica raccolta nel periodo 2006-2016 . Nell'ambito dello studio sulla magnetosfera terrestre si estenderanno le analisi di protoni intrappolati ed albedo al periodo 2010-2014, si studieranno le componenti intrappolati ed albedo di elettroni e positroni e si confronteranno le misure di PAMELA sui protoni intrappolati con le predizioni del nuovo modello NASA AP-9. Si proseguirà la collaborazione con ASDC con lo scopo di rendere pubblici la maggior parte dei dati di PAMELA riguardanti i flussi dei raggi cosmici galattici, la loro dipendenza temporale ed i flussi durante eventi solari, oltre a tutti i flussi pubblicati

Milestones 2017 Analisi dati relative agli effetti di modulazione solare su protoni, elio, carbonio, elettroni e positroni nel periodo 2010-2016 Analisi dati relative agli spettri in energia per litio e berillio e loro composizione isotopica coi dati acquisiti nel periodo 2006-2016 Analisi dati e pubblicazioni relative ad eventi solari ed effetti su radiazione cosmica (Forbush effects).

Bilancio 2016 vs Preventivi 2017 Capitoli di Spesa 2016 Richieste Collaborazione 2016 (keuro) Proposte Referee Assegnazioni CSN2 MISSIONI 89.0 76.0 45.0 + 20.0 s.j. CONSUMO 26.5 15.0 18.5 ALTRI CONSUMI 70.0 34.0+34.0 s.j. 61.5 MANUTENZIONE 2.5 0.0 SPSERVIZI 3.0 INVENTARIO 29.5 13.5 24.5 TOTALE 220.5 172.5 149.5 +20.0 s.j. Capitoli di Spesa 2017 Richieste Collaborazione 2017 (keuro) Proposte Referee MISSIONI 74.5 52.0 + 5.0 s.j. CONSUMO 18.0 9.0 + 1.0 s.j. ALTRI CONSUMI 0.0 MANUTENZIONE SPSERVIZI INVENTARIO 20.0 12.0 + 2.0 s.j. TOTALE 112.5 73.0 + 8.0 s.j. 18.5 + 61.5 = 80.0 Consumo* Assegnato dalla CSN2

Proposte dei Referee per il 2017 Capitoli di Spesa 2017 Richieste Collaborazione 2017 (keuro) Proposte Referee MISSIONI 74.5 (52.0 + 5.0 s.j.) = 57.0 CONSUMO 18.0 (9.0 + 1.0 s.j.) = 10.0 ALTRI CONSUMI 0.0 MANUTENZIONE SPSERVIZI INVENTARIO 20.0 (12.0 + 2.0 s.j.) = 14.0 TOTALE 112.5 (73.0 + 8.0 s.j.) = 81.0

Missioni nazionali ed estere 2017 MOTIVAZIONI Richieste finanziarie TOTALE 74.5 keuro partecipazioni in Italia working group analisi dati; partecipazioni riunioni nazionali di Collaborazione; partecipazioni riunioni internazionali di Collaborazione all’estero; partecipazione con colleghi teorici in Sud Africa per WG studi propagazione nell'eliosfera; partecipazione con colleghi negli USA per WG studi eventi solari con risultati PAMELA; partecipazione con colleghi negli USA per WG analisi incrociata dati PAMELA, Voyager ed AMS-0; partecipazione per WG analisi dati con colleghi PAMELA in Europa (Mosca e Olanda per attività con ESA); partecipazioni a conferenze (esempio ICRC2017- Sud Corea) MOTIVAZIONI Proposte Referee TOTALE (52.0 + 5.0 s.j.) keuro i referee ridimensionano (≈65%) (proporzionalmente per sede e richieste) i fondi per partecipazioni a WG e riunioni italiane nonché Collaboration Meeting in Italia e/o all’estero; i referee favoriscono principalmente i contatti con i gruppi esteri (USA, Sud Africa, etc.) per il proseguimento delle analisi dati e la finalizzazione di pubblicazioni scientifiche; i referee favoriscono la partecipazione a Conferenze internazionali per presentazione risultati scientifici.

Richieste Consumi 2017 MOTIVAZIONI Richieste finanziarie TOTALE 18.0 keuro metabolismo di gruppo (tutti i gruppi); sostituzione per rottura di 12 dischi da 2 TB (0.25 keuro/TB) (NA)  MOTIVAZIONI Proposte Referee TOTALE 10.0 (9.0+1.0 s.j.) keuro i referee dimezzano i fondi di consumo per tutti i gruppi sotto la voce “metabolismo” i referee ridimensionano i fondi richiesti per sostituzione dischi fissi.

Richieste Inventariabile 2017 MOTIVAZIONI Richieste finanziarie TOTALE 20.0 keuro sostituzione, per obsolescenza, di apparati di storage per 4TBN, acquistati nel 2009 (BA) sostituzione, per obsolescenza, di cpu per 250 HS06, acquistati nel 2010 (BA) sostituzione per obsolescenza di due nodi calcolo Intel Xeon 3.06 GHz del 2004 con una nuova macchina Dual Xeon 8- core (16 core complessivi) (FI + Roma2) sostituzione per rottura di 4 server di calcolo (equivalenti a 800 HS06), con server di calcolo di potenza equivalente (0.01 keuro/HS06 ) (NA) workstation per interfaccia con farm di sezione (TS) contributo acquisti per obsolescenza nodi di calcolo (LNF) MOTIVAZIONI Proposte Referee TOTALE 14.0 (12.0 + 2.0 s.j.) keuro i referee ridimensionano parte dei fondi di Inventariabile richiesti per sostituzione causa Obsolescenza di dischi fissi, cpu e server di calcolo; i referee non approvano la richiesta per acquisto workstation; i referee non approvano il contributo richiesto da LNF per Roma2 per obsolescenza nodi calcolo.

Conclusioni dei Referee I referee riconoscono che in questi anni di funzionamento della missione PAMELA, la Collaborazione ha raccolto una larga quantità di eccellenti dati, che ha impegnato molti giovani ricercatori, oggetto di pubblicazioni sulle più prestigiose riviste internazionali. I referee si rammaricano per l’incidente occorso al satellite Resurs e la conseguente impossibilità di acquisire dati dall’inizio del 2016. Si congratulano con la Collaborazione che sta conducendo con successo le analisi dati, nonostante il numero esiguo di ricercatori. Le richieste finanziarie sono state attentamente valutate e ridimensionate. I referee ritengono che le cifre proposte non debbano essere ulteriormente ridotte.

I referee esprimono parere favorevole Richiesta (parziale) di SBLOCCHI S.J. & RESTITUZIONI Bilancio 2016 MISSIONI Richiesta (parziale) di sblocchi s.j. La Collaborazione chiede di sbloccare 5.0 (degli 8.0) keuro di sub-judice per il gruppo di TRIESTE per missioni varie fine anno (vedi dettaglio nella slide “Residui globali 2016) I referee esprimono parere favorevole Restituzioni: La Collaborazione restituisce alla Commissione 9 keuro MISSIONI sub-judice MISSIONI di Firenze: 2.0 keuro sub-judice MISSIONI Napoli: 2.0 keuro sub-judice MISSIONI Roma 2: 2.0 keuro Sub judice MISSIONI Trieste: 3.0 keuro Sblocchi SJ a luglio 2015 (Altri Consumi) keuro seconda parte del contratto con NTsOMZ periodo 01/07/2015 - 31/12/2015. 16.5 contratto con MEPhI 23.0 ulteriore contributo per upgrade hardware a NTsOMZ. 6.5 Non sbloccato! TOTALE 46.0

RESTITUZIONI Bilancio 2016 ALTRI CONSUMI La Collaborazione restituisce alla Commissione 36.5 keuro ALTRI CONSUMI sub-judice ROMA 2 Altri Consumi: 24.0 keuro assegnato ROMA 2 Altri Consumi: 12.5 keuro Ricordando che CSN2 ha assegnato (36.0 + 24.0 s.j.) = 60.0 keuro su Roma 2 nel 2016 per assistenza NTsOMZ* comprensiva di system manager+ turni tecnici russi a NTsOMZ + consumi presso NTsOMZ e upgrading HW/SW + supporto GRID al MePhi** * NTsOMZ = Research Center for Earth Operative Monitoring ** MePhi = Moscow Engineering Physics Institute Da Verbale riunione CSN2 settembre 2016 e dal DB: “l'intera cifra (60 keuro) è sub-condizione la possibilità di estensione ulteriore della presa dati fino alla fine dell'attuale ciclo solare (2019) in presenza di un buon funzionamento degli apparati. In caso di estensione, per il 2016 la Collaborazione avrà necessità di una I tranche da utilizzare entro gennaio e di una II tranche nel seguito (da cui la suddivisione in 36 keuro assegnati e della restante parte sub-judice tecnico). Nel caso di mancata estensione, la Collaborazione si impegna a restituire la I tranche di 36 keuro alla CSN2.”

Residui globali 2016 MISSIONI (≈ 21 keuro) La Collaborazione ha fatto un'analisi accurata dei residui nelle varie Sezioni e come dividere i costi delle trasferte tra queste, concludendo di poter riuscire ad esaurire tutti i residui da utilizzare per: tra novembre e dicembre riunione negli USA per la fisica solare a cui parteciperanno 4 persone (10.0 keuro); ad ottobre incontro(3 persone) in Sud Africa coi colleghi teorici per proseguire l'attività sulla modulazione solare (7.5 keuro); riunioni in Italia (Roma e Firenze) + 1 partecipazione del RN alla SIF@Padova (3.0 keuro); partecipazione di 1 persona di Bari, nell'ambito dell'attività con l'ESA, al 13th European Space Weather Week (ESWW13), Ostenda, Belgio, con una presentazione (1.5 keuro); 1 viaggio @ CERN per status Recognized Experiment per PAMELA(1 keuro) CONSUMO + INVENTARIABILE (2.5 keuro + 4.0 keuro ) INV. = da utilizzare entro fine anno probabilmente tra Napoli e Trieste; CONS. = da utilizzare entro fine anno per esigenze dei vari gruppi.