Scheda Plasma@Lab4Space
FINAL
Informazioni generali
Plasma Spectropolarimetry from Laboratory to Astrophysics (and Back !!!)
Plasma@Lab4Space
Progetto
Laboratorio
Attività speciale
RSN2
RSN3
RSN4
Attività: In Itinere; Data inizio: 2021; Data fine: 2025
francesco.leone fleone@oact.inaf.it
Dato che la spettroscopia è la migliore tecnica per lo studio del cosmo, con ENEA e RFX, si propone di effettuare spettroscopia ad alta risoluzione dall’X al NIR di plasmi di laboratorio per realizzare:1)il primo database di parametri atomici per elementi altamente ionizzati 2)uno studio della riconnessione magnetica e 3)una ricostruzione 3D dei plasmi confinati magneticamente in vista della fusione nucleare. I plasmi sono generati con ProtoSphera+DPP (MoU INAF-ENEA), RFX-mod2 e una ElectronBeamIonTrap@OACT. Gli spettro(polari)metri sono disponibili. I risultati permetteranno una corretta comprensione dei fenomeni di alta energia osservati con strumentazione del passato, presente e futura (ANDES,Solar-C_EUVST,ATHENA) realizzata con grandi investimenti economici e sforzi della comunità INAF
In astrophysics, spectroscopy is the ultimate technique. With ENEA and RFX Consortium, we propose High-Resolution Spectroscopy from X to NIR and Spectropolarimetry in the VIS of Laboratory Plasmas to 1)fill the still empty atomic database of largely ionised species necessary to interpret past (FUSE), present (Chandra SolarOrbiter) and future (Solar-C_EUVST, CUBES) data; as well routinely obtained spectra from ground telescopes (TNG, LBT) 2)study magnetic reconnection and 3)to improve characterisation and diagnostics of magnetised plasma in existing and future devices (Divertor Tokamak Test facility) for fusion energy research. Plasmas are produced with ENEA and RFX devices and in ElectronBeamIonTrap@OACT. A suite of high-resolution spectro(polari)meters from X to NIR is already available.
Fenomeni non termici, raggi cosmici e astroparticelle
Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (sviluppo/operazioni)
Infrastrutture dallo spazio per esplorazione sistema solare (sviluppo/operazioni)
Archivi, Biblioteche, Musei
Team Summary
15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 29
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2023 | TI 2024 | TI 2025 | TD 2023 | TD 2024 | TD 2025 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O.A. CATANIA | 15 | 0 | 1.90 | 2.40 | 1.90 | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 1 | 0.20 |
| DIREZIONE SCIENTIFICA | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0.00 |
| IAPS ROMA | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0 | 0.00 |
| O.A. ARCETRI | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0.00 |
| O.A. CAPODIMONTE | 1 | 0 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| Totali | 20 | 0 | 2.00 | 2.50 | 2.00 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 1 | 0.20 |
Fondi a sostegno
21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
| Certi 2023 | Certi 2024 | Certi 2025 | Presunti 2023 | Presunti 2024 | Presunti 2025 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2088.5 | 0.0 | 0.0 | 15.0 | 0.0 | 0.0 |
Produzione scientifica e tecnologica
22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
Informazioni Pubbliche
Active Sun; Astrophysical Magnetism; Atomic Spectroscopy; Charge exchange ionization; Charge exchange recombination; Chemical abundances; High Energy Astrophysics; Magnetic Fields; Solar Corona; Solar Chromosphere; Solar flares; Spectropolarimetry; X-ray astronomy; Magnetospheres; Plasma Physics; Atomic Physics Schede correlate: MARE; EUVST; TNG; NERTIMP
<p class="MsoNormal" style="margin: 0cm 0cm 0.0001pt; font-size: 10pt; font-family: Calibri; color: rgb(0, 90, 132); text-align: justify;"><span style="font-weight: normal; font-size: 12pt; font-family: Times; color: windowtext;">Pochi istituti misurano parametri atomici, al meglio il NIST. Nessuno si propone di realizzare un database atomico finalizzato all'interpretazione degli spettri di sorgenti astrofisiche di alta energia dall'X al NIR. Questo ambizioso progetto si basa sulle competenze INAF in campi molto diversi: spettropolarimetria, fisica atomica e fisica dei plasmi. Con STILES è stato finanziato un laboratorio di spettroscopia atomica @OACT che non solo eguaglierà il NIST per livello di ionizzazione e risoluzione spettrale ma in più, grazie alla polarimetria,</span><span style="font-size: 12pt; font-family: Times; color: windowtext;"><b> fornirà i fattori di Landè necessari per lo studio dei campi magnetici</b></span><span style="font-weight: normal; font-size: 12pt; font-family: Times; color: windowtext;">. Ma più importante, INAF può guidare le scelte sperimentali per sfruttare al meglio i risultati ottenuti soprattutto in vista delle future missioni spaziali. Questo progetto rafforzerà il ruolo dell'INAF nella spettroscopia astronomica e permetterà di sviluppare modelli teorici sempre più accurati della struttura ed evoluzione (chimica) stellare includendo i campi magnetici.<o:p></o:p></span></p>
<p>1) Infrastruttura INAF: TNG; SLN; </p><p>2) Centro Ricerche ENEA-FRASCATI. Collaborazione sulla base del MoU INAF-ENEA firmato in luglio 2020; 10 researchers: Franco Alladio, Gerarda Apruzzese, Sarah Bolanti, Francesca Bombarda, Paolo Buratti, Alessandro Cardinali, Francesco Flora, Luca Mezi, Paolo Micozzi, Giovanni Montani;</p><p>3) RFX Consortium. With Lorella Carraro;</p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">4) Consortium Divertor Tokamak Test facility. Leone F. co-PI of </span>DTT-THM-DIA - DIA-DIC/DOC-03 –2<span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">023 Proposal</span></p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">5) Istituto di Fotonia e Nanotecnologie del CNR: Dr. Gianluca Galzerano (VIS+NIR laser comb)</span></p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">6) Politecnico di Milano: Prof. Paolo Laporta </span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">(VIS+NIR laser comb)</span></p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">7) Dipartimento di Fisica di UniCT: Prof. Agatino Musumarra (Nuclear Physics in Plasmas)</span></p>
15. Team members, Informazioni generali
15. Personale INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2023/2024/2025) | FTE Presunte (2023/2024/2025) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | giovanni.catanzaro | giovanni.catanzaro@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE ASTRONOMO | Stellar Spectroscopy | X X X | X X X | X |
|
| 2 | innocenza.busa | innocenza.busa@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE ASTRONOMO | Stellar Spectroscopy | X X X | X X X | X |
|
| 3 | vincenzo.antonuccio | vincenzo.antonuccio@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE ASTRONOMO | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
| 4 | paolo.leto | paolo.leto@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
| 5 | corrado.trigilio | corrado.trigilio@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | PRIMO RICERCATORE | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
| 6 | matteo.munari | matteo.munari@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | TECNOLOGO | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 7 | ricardo.sanchez | ricardo.sanchez@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | C.T.E.R. | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 8 | avet.harutyunyan | avet@tng.iac.es | DIREZIONE SCIENTIFICA | N | ASSOCIATO CON INCARICO DI RICERC | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 9 | alessandro.cardinali | alessandro.cardinali@enea.it | IAPS ROMA | N | ASSOCIATO | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
| 10 | daniele.spadaro | daniele.spadaro@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | Solar Spectroscopy | X X X | X X X | X |
|
| 11 | marco.romoli | marco.romoli@inaf.it | O.A. ARCETRI | N | ASSOCIATO | Solar Spectroscopy | X X X | X X X | X |
|
| 12 | massimo.cecconi | cecconi@tng.iac.es | DIREZIONE SCIENTIFICA | N | ASSOCIATO CON INCARICO DI RICERC | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 13 | adriano.ghedina | ghedina@tng.iac.es | DIREZIONE SCIENTIFICA | N | ASSOCIATO CON INCARICO DI RICERC | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 14 | giuseppe.baratta | giuseppe.baratta@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | ASTRONOMO ASSOCIATO | Laser Laboratory | X X X | X X X | X |
|
| 15 | francesco.leone | fleone@oact.inaf.it | O.A. CATANIA | N | ASSOCIATO CON INCARICO DI RICERC | Proponente | X X X | X X X | X |
|
| 16 | paolo.buratti | paoloburatti2@gmail.com | IAPS ROMA | N | ASSOCIATO QUIESCENTE | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
| 17 | rosario.cosentino | rosario.cosentino@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 18 | jose.guerra | jose.guerra@tng.iac.es | DIREZIONE SCIENTIFICA | N | ASSOCIATO | Informatics | X X X | X X X | X | |
| 19 | jose.sanjuan | sanjuan@tng.iac.es | DIREZIONE SCIENTIFICA | N | ASSOCIATO | Informatics | X X X | X X X | X |
|
| 20 | antonio.frasca | antonio.frasca@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE ASTRONOMO | Stellar Spectroscopy | X X X | X X X | X |
|
| 21 | vincenzo.andretta | vincenzo.andretta@inaf.it | O.A. CAPODIMONTE | Y | RICERCATORE | Solar Spectroscopy / Atomic Physics | X X X | X X X | X |
|
| 22 | lorenzo.giustolisi | lorenzo.giustolisi@inaf.it | O.A. CATANIA | N | ASSOCIATO - DOTTORANDO STRUTTURE | Atomic Physics | X X X | X X X | X |
|
| 23 | grazia.umana | grazia.umana@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | DIRIGENTE DI RICERCA | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
| 24 | marco.montalto | marco.montalto@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE | Stellar Spectroscopy | X X X | X X X | X |
|
| 25 | salvatore.cabibbo | cabibbosalvo1@gmail.com | O.A. CATANIA | N | ASSOCIATO - DOTTORANDO STRUTTURE | Atomic Physics | X X X | X X X | X |
|
| 26 | gianluca.galzerano | gianluca.galzerano@polimi.it | O.A. CATANIA | N | ASSOCIATO | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 27 | paolo.laporta | paolo.laporta@polimi.it | O.A. CATANIA | N | ASSOCIATO | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 28 | giuseppe.romeo | giuseppe.romeo@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE | Instrumentation | X X X | X X X | X |
|
| 29 | carla.buemi | carla.buemi@inaf.it | O.A. CATANIA | Y | RICERCATORE | Plasma Physics | X X X | X X X | X |
|
16. Personale Associato INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2023/2024/2025) | FTE Presunte (2023/2024/2025) | Extra |
|---|
21. Fondi a Sostegno Iniziativa
Nessun fondo è mai stato specificatamente assegnato a Plasma@Lab4Space nella sua globalità. Il progetto si basa sull'utilizzo di grandi apparati: Protosphera dell'ENEA, RFX-mod 2 del Consorzio RFX, i laboratori dell'INAF (tra questi il TNG) che sono stati realizzati e sono mantenuti operativi per una più ampia serie di obiettivi scientifici e tecnologici. Non è quindi possibile stimare in modo realistico la frazione di questi fondi, erogati dagli enti partecipanti, che porteranno allo svolgimento del presente progetto. Non è neanche possibile stimare i fondi allocati per progetti, come Solar_C-EUVST, che sono la ragione per la realizzazione del database di parametri atomici. Una stima del finanziamento limitata alla strumentazione sviluppata nell'ambito dell'INAF, quale lo spettrografo LAPSUS finanziato dall'ASI, è stato dell'ordine di 400 K€. Il finanziamento legato al progetto STILES è pari a 2 M€. La notevole cifre è comunque vincolata alla realizzazione del laboratorio di spettroscopia dei plasmi presso OACT così come descritto in fase di presentazione della proposta. Anche se piccoli, fondamentali fondi sono stati e vengo ottenuti da UniCT. Lo scorso anno è stato assegnato ad Andretta un mini-grant in parte utilizzato per Plasma@Lab4Space. La partecipazione alla diagnostica del DDT ha portato nel 2023 alla assegnazione di un fondo (15k€) che sarà utilizzato per le attività presso ENEA a Frascati nel 2024. Una stima delle finanziamento per un ottimale proseguimento del Plasma@Lab4Space è pari a 100k€ annue: due contratti, trasferimenti di strumentazione, missioni e costo del materiale a consumo.
Tabella fondi:
| # | Provenienza | Certi 2023 (k€) | Certi 2024 (k€) | Certi 2025 (k€) | Presun. 2023 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Presun. 2025 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PNRR STILES | 2083.5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2083 | 0 |
| 2 | DTT Consorzio | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 | 0 | 0 | 15 |
| 3 | DFA-UNICT | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 |
Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
| # | Provenienza | Fondi 2023 (€) | Fondi 2024 (€) | Fondi 2025 (€) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | INAF - Mini Grant | 850.0 |