INAF e Horizon Europe
JOINT UNDERTAKING
SPACE è un Centre of Excellence nel quadro del programma European High Performance Computing Joint Undertaking. Raccoglie 8 codici Europei di eccellenza nell'ambito della cosmologia e astrofisica computazionale con l'obiettivo di evolverli ulteriormente dal punto di vista tecnologico e portarli alla massima efficienza possibile sulle future piattaforme di supercalcolo. L’INAF, in collaborazione con 3 centri di supercomputing Europeo, centri di ricerca in computer science, e partner aziendali di primo piano attivi nell'HPC, si concentrerà sul re-design e sull'ottimizzazione dei codici, sia Lagrangiani che Euleriani, sia prettamente orientati alle simulazioni cosmologiche e astrofisiche su larga scala che a simulazioni a scale minori dove gli effetti relativistici sono dominanti.
EXCELLENCE SCIENCE
European Reserch Council
ULU (Ultra Low-frequency Universe) utilizzerà il più avanzato telescopio al mondo che opera a frequenze ultra basse, il Low Frequency Array (LOFAR), per mappare gran parte del cielo nord producendo immagini a risoluzione e profondità mai ottenute prima a queste lunghezze d'onda. I membri del progetto sfrutteranno questi dati per studiare la struttura a larga scala dell'universo, ed in particolare gli ammassi di galassie dove le bassissime frequenze sono fondamentali per studiare la dissipazione dell'energia rilasciata dai buchi neri supermassicci e dalla collisione con altri ammassi.
StarDance metterà alla prova una nuova ipotesi per spiegare l’origine e le proprietà di diverse popolazioni stellari “esotiche” negli ammassi stellari, note da decenni ma ancora non comprese, come ad esempio stelle ricche di litio, subnane calde, “blue stragglers”, popolazioni multiple, o stelle che ruotano velocemente. L’ipotesi prevede che all’origine ci siano interazioni in sistemi binari stretti, con passaggio di massa o produzione di intensi venti stellari, con creazione di inviluppi comuni o anche con la fusione delle due stelle. Le interazioni modificano irrimediabilmente l’evoluzione delle stelle stesse, alterandone soprattutto la chimica in maniera spettacolare.
Marie Sklodowska-Curie
LACEGAL unisce esperti nel campo della formazione delle galassie e delle strutture cosmiche. Il network ha lo scopo di stimolare e sviluppare nuove collaborazioni tra gruppi che lavorano su queste tematiche in America Latina e Cina e i principali centri europei coinvolti. Per INAF partecipa l'Osservatorio Astronomico di Trieste.
EDUCADO formerà 11 dottorandi che svilupperanno nuovi approcci per studiare le problematiche associate alla formazione e l'evoluzione delle galassie, analizzando dati ottenuti con le più recenti strumentazioni astronomiche e producendo simulazioni dettagliate di ultima generazione della formazione della Galassia e del gruppo locale. Il progetto, grazie alla collaborazione tra esperti di astronomia e informatica, fornirà un programma di formazione interdisciplinare, intersettoriale e internazionale, caratteristiche fondamentali per contribuire al futuro della competitività Europea.
MWGaiaDN è un network Europeo di Dottorato propone progetti che riguardano lo sfruttamento scientifico dei dati della terza e quarta data release della missione Gaia della Agenzia Spaziale Europea, focalizzandosi sullo studio della Via Lattea e delle sue stelle. E’ anche proiettato verso lo studio di un potenziale follow-up della missione Gaia, la missione GaiaNIR della quale discuterà le sfide tecnologiche. Con un occhio a un futuro ancora più lontano, il progetto investigherà il mantenimento del sistema di riferimento celeste di Gaia nel lungo termine e le sfide di una astrometria che si propone di raggiungere in futuro una precisione inferiore al micro-arcosecondo.
RASPO: I buchi neri situati al centro delle galassie producono getti relativistici che si estendono per una dimensione simile a quella della galassia stessa. In questi getti gli elettroni sono accelerati ad altissime energie ed emettono radiazione elettromagnetica a tutte le frequenze, a partire dalle onde radio fino ai raggi gamma. Il progetto RASPO ha come scopo lo sviluppo di modelli teorici per l'accelerazione degli elettroni nei getti, e il confronto dei modelli con le proprietà della radiazione elettromagnetica osservata. Verranno considerati in particolare meccanismi di accelerazione legati alla dissipazione del campo magnetico del getto.
DIANA ambisce a studiare stelle di neutroni ad alto tasso di accrescimento con due tecniche innovative: la polarimetria nei raggi X e la variabilità infrarossa ad alta risoluzione temporale. La luminosità e l’estrema variabilità di questi oggetti mettono alla prova le teorie più avanzate sui dischi di accrescimento. Tuttavia, grazie a queste due tecniche, sarà possibile sondare il comportamento della materia attorno a questi oggetti. I vincoli osservativi ottenuti verranno utilizzati per sviluppare un nuovo modello teorico di disco di accrescimento, permettendoci di comprendere per la prima volta la fisica della materia in questi regimi estremi.
Research Infrastructures
RADIOBLOCKS permetterà un grande salto nel potenziale osservativo delle principali infrastrutture radioastronomiche europee, per le quali da molti anni a questa parte c’è stato un grande investimento per il loro mantenimento e ampliamento delle prestazioni. Gli istituti coinvolti si uniscono per sviluppare insieme soluzioni tecnologiche innovative.
Il progetto si sviluppa su quattro linee principali: ricevitori e componenti innovativi, ricevitori digitali, correlazione e trasferimento dati, e post processing di dati, con lo scopo di aumentare notevolmente il potenziale scientifico delle infrastrutture coinvolte, per affrontare nuove aree tematiche di grande interesse per la comunità scientifica europea e non solo.
INAF ha un ruolo importantissimo nel progetto, ed è leader nello sviluppo di ricevitori di (PAF) e backend (DBBC4) di nuova generazione.
ACME è una rete europea creata con l'obiettivo di fornire un accesso più ampio, semplificato ed efficiente alle migliori infrastrutture di ricerca disponibili per i ricercatori delle comunità di astronomia e fisica delle astro-particelle. Tramite ACME sarà possibile avere accesso a strumenti, dati e competenze focalizzati sulla scienza dell'astrofisica multi-messenger. ACME costituirà la base per una collaborazione a lungo termine tra le comunità astrofisica e astro-particellare, contribuendo tra l'altro alla formazione di una nuova generazione di scienziati attiva in questo campo di ricerca.
Il progetto AtLAST riguarda una infrastruttura astronomica di nuova generazione, ovvero un single-dish da 50 metri di diametro a lunghezze d'onda millimetriche e submillimetriche che verrà costruita sull'altopiano Chajnantor in Cile, per lo studio di varie tematiche scientifiche, dal gas e dalla polvere nelle galassie alla cromosfera del Sole. Tra i punti chiave del progetto vi sono il campo visivo di due gradi, la sostenibilità ambientale e basse emissioni di carbonio.
AtLAST2 rappresenta la seconda fase del progetto e si prefigge di migliorare le soluzioni tecniche del telescopio, del suo sistema energetico e di espandere la base di utenti. Inoltre sarà condotta una valutazione completa del ciclo di vita dell'infrastruttura per ridurne l'impatto ambientale. Grazie all'esperienza acquisita con il Sardinia Radio Telescope, INAF partecipa ad AtLAST2 nel consolidamento del sistema metrologico e in quello del recupero energetico.
WST si propone di effettuare uno studio concettuale dettagliato di una innovativa facility da terra dedicata a survey spettroscopiche che potrebbe diventare operativa dopo il 2040 (https://www.wstelescope.com/ ). Lo studio sarà rivolto a: la ulteriore definizione dei casi scientifici; il disegno del telescopio e dei tre strumenti previsti a bordo, tenendo in particolare considerazione la sostenibilità ambientale; la individuazione del sito in Cile dove collocare il telescopio; lo sviluppo di un modello operativo e survey plan, insieme a schemi e idee per l’analisi e archiviazione dei dati. WST sarà proposto alla call for ideas che ESO aprirà nel 2026 per selezionare il prossimo grande progetto su cui investire dopo la realizzazione di ELT.
• Scheda progettoGLOBAL CHALLENGES & EUROPEAN INDUSTRIAL COMPETITIVENESS
Space
ASAP ha come scopo la progettazione e lo sviluppo di algoritmi basati su tecniche di intelligenza artificiale per l'automazione delle operazioni delle missioni spaziali. Questi saranno attivati su processori di bordo per indagare la possibilità del loro utilizzo in scenari reali. L'obiettivo è quello di rendere automatiche molte delle operazioni di bordo relative alla elaborazione dei dati scientifici, come, ad esempio, il riconoscimento, l'analisi in tempo reale e la selezione dei dati da trasmettere a terra. Inoltre, si vuole rendere possibile, a bordo, l’individuazione delle regioni di particolare interesse scientifico, così da attivare automaticamente la modalità ad alta risoluzione del payload. Tutto ciò aumenterà notevolmente la capacità di accesso ai dati acquisiti dalle missioni spaziali.
ELSA propone metodologie e pipeline innovative per sfruttare appieno il dataset senza precedenti di sorgenti extragalattiche del telescopio spaziale dell'ESA Euclid. L'archivio di dati prodotto sarà cruciale per studiare la formazione e la crescita delle galassie durante l'evoluzione dell'Universo, rispondendo a domande fondamentali sulla coevoluzione di galassie e buchi neri supermassicci, sull'interazione tra stelle e gas nei nuclei galattici. L'obiettivo ambizioso e spingere i limiti dell'analisi spettroscopica per svelare dettagli nascosti delle galassie più deboli e rare osservate da Euclid. ELSA promette di condividere conoscenze e strumenti avanzati con l'intera comunità scientifica, favorendo nuovi progetti e scoperte.
SPEARHEAD ha lo scopo di rispondere a quesiti fondamentali della fisica solare ed eliosferica, es.: quali sono le sorgenti e i meccanismi di accelerazione delle particelle relativistiche /quasi-relativistiche durante le eruzioni solari? Come le strutture coronali e interplanetarie influenzano la loro propagazione? SPEARHEAD effettuerà un’analisi scientifica innovativa, sfruttando le osservazioni di particelle di alta energia provenienti dalle più importanti missioni eliosferiche, combinate con misurazioni a Terra tramite i neutron monitor e con la modellizzazione della corona solare. Fornirà prodotti di alto livello quali le funzioni di risposta di un gran numero di strumenti di particelle su missioni spaziali, set di dati intercalibrati completamente nuovi con una precisione senza precedenti e modelli delle strutture del plasma coronale. Tali strumenti saranno resi disponibili alla comunità scientifica per consentire ulteriori scoperte scientifiche sui problemi aperti dell’eliofisica.
