Scheda TEAM Bo FINAL




Informazioni generali

Thermal Engineering, Analysis and Modelling at Bologna

TEAM Bo

Programma

Programma

RSN5

Attività: In Itinere; Data inizio: 2000; Data fine: 2030

gianluca.morgante gianluca.morgante@inaf.it

I sempre più elevati livelli di sensibilità richiesti alla strumentazione astronomica necessitano di un controllo rigoroso degli effetti sistematici e una progettazione dettagliata. Spesso le prestazioni di rivelatori e sistemi ottici richiedono temperature operative, criogeniche o meno, molto stabili nel tempo e nello spazio. La progettazione termica e criogenica di queste unità costituisce ormai uno dei passi critici nella progettazione di strumentazione astronomica. Presso INAF OAS l’attività “multi-banda” di Thermal Engineering è avviata ormai da anni, avendo intrapreso la progettazione ed analisi degli aspetti termici di strumenti e missioni del passato, presenti o futuri, quali ad esempio Planck, LSPE-STRIP, Euclid, ARIEL, ALMA, MAORY, PROBA3, LiteBIRD, HERMES, Theseus, eXTP.

The high-demanding levels of sensitivity required to the current and future astronomical instrumentation, require a rigorous control of the systematic effects and a detailed design. The performance of detectors and optical systems requires operating temperatures, cryogenic or not, that are very stable over time and space. Nowadays the thermal and cryogenic design of these units represents one of the most critical steps in the astronomical instrumentation design. At INAF OAS, the Thermal Engineering "multi-band" activity has been underway for years, having carried out the design and analysis of the thermal aspects of instruments and missions of the past, present or future, such as Planck, LSPE-STRIP, Euclid, ARIEL , ALMA, MAORY, PROBA3, LiteBIRD, HERMES, Theseus, eXTP.

Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa

Tecnologie per Astronomia Radio

Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie

Tecnologie per la Planetologia

Tecnologie per osservazioni da spazio

Tecnologie per osservazioni da Terra


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 2
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
OAS BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 2 0.30
Totali 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2 0.30
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 INAF-OAS 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
26.5 26.5 0.0 0.0 0.0 20.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1117/12.2561018 The scientific payload on-board the HERMES-TP and HERMES-SP CubeSat missions Y. Evangelista, et al. SPIE Proceedings Volume 11444, Space Telescopes and Instrumentation 2020, 114441T (2020)
2 10.1117/12.2561012 The X/Gamma-ray Imaging Spectrometer (XGIS) on-board THESEUS: design, main characteristics, and concept of operation C. Labanti et al. SPIE Proceedings Volume 11444, Space Telescopes and Instrumentation 2020, 114442K (2020)
3 10.1007/s10686-018-9616-z In-flight measurement of Planck telescope emissivity F. Cuttaia, L. Terenzi, G. Morgante, et al. Experimental Astronomy, 47, pages107–127(2019)
4 10.1117/12.2313153 "Thermal architecture of the ESA ARIEL payload", Morgante, G., Terenzi, L., et al., SPIE Proc. 10698, 106984H, 2018
5 10.1007/s10686-015-9469-7 Thermal control system of the Exoplanet Characterisation Observatory Payload: design and predictions, Morgante, G., L. Terenzi, et al., Experimental Astronomy, 40, Issue 2, 771, 2015
6 10.1117/12.925553 Euclid NISP thermal control design, Morgante, G., et al., Space Telescopes and Instrumentation 2012: Proceedings of the SPIE, Volume 8442, id. 844234-844234-12 (2012)
7 10.1051/0004-6361/201116486 Planck early results. II. The thermal performance of Planck, Planck Collaboration, Astronomy & Astrophysics, Volume 536, id.A2 (2011)
8 10.1088/1748-0221/4/12/T12016 Cryogenic characterization of the Planck sorption cooler system flight model, Morgante, G., et al., Journal of Instrumentation vol.4, T12016 (2009)
9 doi:10.1088/1748-0221/4/12/T12015 Cryogenic environment and performance for testing the Planck radiometers, Terenzi, L., et al., Journal of Instrumentation, 4, T12015 (2009)
10 10.1016/j.cryogenics.2004.03.012 Optimized autonomous operations of a 20 K space hydrogen sorption cryocooler, Borders, J., Morgante, et al., Cryogenics, v. 44, iss. 6-8, p. 565-573 (2004)



Informazioni Pubbliche

- Astronomical instrumentation (799) - Space Vehicle Instruments (1548)

I due membri dell'attività rivestono incarichi di rilievo in molto progetti INAF: - LiteBIRD: Cryogenic Testing WP manager (G. Morgante) - ARIEL: Payload Thermal Lead and Thermal System Engineer (G. Morgante), Telescope Thermal Engineer (L. Terenzi) - LSPE/STRIP: System Engineer, Thermal Engineer, Cryogenic system coordinator (G. Morgante), Cryogenic System Testing (L.Terenzi) - Euclid: NISP Instrument Thermal Engineer (G. Morgante) - HERMES: Thermal System Engineer (G. Morgante) - eXTP: LAD Instrument Thermal Engineer (G. Morgante) - Theseus: XGIS and TBU Thermal System Engineer (L. Terenzi) - PROBA3: ASPIICS SPS Unit Thermal Engineer (L. Terenzi) - TMS: 4KCL Unit Thermal Engineer (L. Terenzi)

Laboratorio Cryowaves (INAF - OAS)


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 gianluca.morgante gianluca.morgante@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO TECNOLOGO Thermal System Engineer X X X X X X X OK
2 luca.terenzi luca.terenzi@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Thermal System Engineer X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 persona.daassumere adr.daassumere@inaf.it INAF-OAS N Assegnista di Ricerca Thermal Engineer [0, 0, 0] [0.5, 0.5, 0.5] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Il programma non ha fondi propri. Le attività sono state finora finanziate dai vari progetti. Le spese ricorrenti sono i rinnovi delle licenze dei software di simulazione termica (ESATAN-TMS e Thermica) che scadono ogni anno. Il costo di rinnovo annuale per le licenze è: - ESATAN: 2 licenze ogni anno, 10kEuro all'anno cadauna per un totale di 20kEuro all'anno; - Thermica: 2 licenze ogni anno, 10kEuro il primo anno poi 3.3kEuro all'anno cadauna, per un totale di circa 6.6kEuro all'anno. Le spese di missione, quelle informatiche (workstation per le simulazioni ed accessori) e quelle di laboratorio per i test termici e criogenici gravano anch'esse sui diversi progetti. Trattandosi di un programma senza un inizio e fine è impossibile indicare i valori dell'inviluppo complessivo di fondi totali. I fondi in disponibilità dell'INAF dedicati a queste attività sono già stati riportati nei totali delle varie schede di progetto.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 ARIEL - Fondi ASI di supporto alla Fase B2/C (Ob.Fu. 1.05.04.28.04) 20.0 20.0 0 0.0 0.0 20.0 40 20
2 eXTP - Fondi ASI di supporto alla Fase B1 (Ob.Fu. 1.05.04.03.35) 6.5 6.5 None 0 0 None 12 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)