Scheda OTASC FINAL




Informazioni generali

Optical Turbulence forecast in ground-based Astronomy and free-Space optical Communication (OTASC-0)

OTASC

Programma

R & D

RSN5

Attività: In Itinere; Data inizio: 2006; Data fine: 2030

elena.masciadri elena.masciadri@inaf.it

OTASC include attivita’ di R&D finalizzate alla caratterizzazione e previsione della turbolenza ottica e parametri atmosferici rilevanti per l’astronomia al suolo supportata da ottica adattiva e/o interferometria e per la comunicazione satellitare (spazio-Terra) nel visibile e vicino infrarosso. 

OTASC includes R&D activity aiming to the characterisation and forecast of the optical turbulence and atmospheric parameters relevant for the ground-based astronomy supported by adaptive optics and interferometry and for the satellite communication (space-Earth) in the visible and infrared. 

Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa

Tecnologie per osservazioni da Terra


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 2
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. ARCETRI 1 0 0.30 0.35 0.35 0 0 0 0 0.00
Totali 1 0 0.30 0.35 0.35 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 Osservatorio Astrofisico di Arcetri 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 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
35.0 35.0 35.0 33.0 82.5 82.5

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1093/mnras/stz3342 Titolo: Filtering techniques to enhance optical turbulence forecast performances at short time-scales Autori:E Masciadri and G Martelloni and A Turchi Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
2 10.1093/mnras/staa2210 Titolo: High-accuracy short-term precipitable water-vapour operational forecast at the Very Large Telescope and perspectives for sky background forecast Autori:A Turchi and E Masciadri and P Pathak and M Kasper Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2020
3 10.1093/mnras/stw3111 Titolo: Optical turbulence forecast: ready for an operational application Autori:E. Masciadri and F. Lascaux and A. Turchi and L. Fini Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2016
4 10.1093/mnras/stt1708 Titolo: MOSE: operational forecast of the optical turbulence and atmospheric parameters at European Southern Observatory ground-based sites \textendash I. Overview and vertical stratification of atmospheric parameters at 0\textendash20\hspace0.167emkm Autori:E. Masciadri and F. Lascaux and L. Fini Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2013
5 10.1093/mnras/sty1070 Titolo: Optical turbulence profiling with Stereo-SCIDAR for VLT and ELT Autori:J Osborn and R W Wilson and M Sarazin and T Butterley and A Chac\'on and F Derie and O J D Farl .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2018
6 10.1093/mnras/stw2863 Titolo: Forecasting surface-layer atmospheric parameters at the Large Binocular Telescope site Autori:Alessio Turchi and Elena Masciadri and Luca Fini Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2017
7 10.1111/j.1365-2966.2010.17709.x Titolo: Mesoscale optical turbulence simulations above Dome C, Dome A and South Pole Autori:F. Lascaux and E. Masciadri and S. Hagelin Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2010
8 10.1111/j.1365-2966.2010.16313.x Titolo: Optical turbulence vertical distribution with standard and high resolution at Mt Graham Autori:E. Masciadri and J. Stoesz and S. Hagelin and F. Lascaux Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2010
9 10.1117/12.2534659 Titolo: Characterization of the turbulent atmospheric channel of space-ground optical links with parametric models: description and cross-validation with mesoscale models and in-situ measurements Autori:Cl\'elia Robert and Marie-Th\'er\`ese Velluet and Elena Masciadri and Alessio Turchi an .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2019
10 10.1111/j.1365-2966.2010.18097.x Titolo: Optical turbulence simulations at Mt Graham using the Meso-NH model Autori:S. Hagelin and E. Masciadri and F. Lascaux Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2011



Informazioni Pubbliche

Linea di ricerca Unified Astronomy Thesaurus: ground-based astronomy; Linea di ricerca aggiuntive: ottica adattiva; turbolenza ottica; comunicazione spazio-terra; caratterizzazione siti; modelli numerici atmosferici; modelli statistici: auto-regressione machine learning, ANN; Scheda di riferimento: ADONI

<p>INAF occupa un ruolo di leadership internazionale nel campo della caratterizzazione e previsione della turbolenza ottica supportata da attivita' di ricerca nel campo negli ultimi 20 anni.</p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">INAF e' responsabile di due sistemi operativi di previsione automatica di turbolenza ottica e parametri atmosferici rilevanti per l'astronomia al suolo in due dei maggiori telescopi al mondo (LBT e VLT). A nostra conoscenza, ALTA (LBT) e FATE (VLT) sono i primi ad offrire previsioni a tempi scali lunghi (ordine del giorno) e corti (1 ora fino a qualche ora). Abbiamo potuto dimostrare performances migliori della previsione per persistenza&nbsp;</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">per tutti i parametri astroclimatici&nbsp;</span><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">su scale temporali dell'ordine di 1 h e 2h. In tempi recenti ESA ha manifestato interesse verso tale attivita' e ci ha sollecitato ripetutamente a impegnarci nel campo della previsione della turbolenza ottica applicata alla free-space optical communication. </span></p><p><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;"><br></span></p>

<p>Large Bincoluar Telescope (LBT), Arizona, US; LBTI, Arizona, US; Very Large Telescope (VLT), Chile; VLTI, Chile.&nbsp;<span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">Per il VLT e VLTI intendiamo tutte le unita' UT e tutte le unita' AT.</span></p>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 elena.masciadri elena.masciadri@inaf.it O.A. ARCETRI Y DIRIGENTE DI RICERCA Responsabile del gruppo di Turbolenza ottica (OT) di INAF-OAA. Esperto in OT, numerical computing e strumentazione per OT X X X X X X X OK
2 alessio.turchi alessio.turchi@inaf.it O.A. ARCETRI Y TECNOLOGO Membro del gruppo di OT in INAF-OAA. Esperto in numerical computing e machine learning X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 luca.fini luca.fini@gmail.com Osservatorio Astrofisico di Arcetri N Astronomo Associato in quiescenza in quiescenza [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Riportiamo di seguito gli acronimi dei progetti finanziatori dall'inizio dell'attivita': ForOT: 1200 K€ - Fonte: EU (FO:1.05.03.01.06) ; MOSE: 184,75 K€ (MOSE Phase A: 120 K€ + MOSE Phase B: 64.75 K€) - Fonte: ESO (FO: 1.05.02.18); Premiale INAF T-Rex: 40 K€ - Fonte: INAF; Premiale INAF ADONI: 16 K€ - Fonte INAF (FO: 1.05.06.07); STARMET: 15 K€ - Fonte: Regione Toscana. Non abbiamo FO per la Regione Toscana perche' i fondi sono per una collaborazione con il LaMMA finalizzata alla preparazione al CfT di ESO (CFT/ESO/20/95952/FLAB) e i fondi sono stati assegnati al LaMMA per l'implementazione di servers in situ; ACTUES: 10 K€ - Fonte: ONERA (FO: 1.05.02.22); SOLARNET-Arcetri: 72 K€ - Fonte: EU (FO: 1.05.02.10.43); ALTA: 525 K€ (ALTA1: 310 K€ + ALTA2: 215 K€ ) - Fonte: LBTO (FO: 1.05.03.01.11); CAT: 25 K€ - Fonte: FCRF (1.05.01.18.78); FATE: 178 K€ - Fonte: ESO. Il progetto FATE e' stato selezionato da ESO e siamo in attesa della documentazione per il contratto. Non possiamo di conseguenza ancora assegnare un budget per ogni anno in quanto il tempo t0 non e' ancora stato identificato. Assegniamo quindi 30 Keuro certi per il 2022 e 74 Keuro presunti per il 2023 e 2024. Il prossimo anno potremo dare una distribuzione piu' realistica per ciascun anno. In questa scheda riportiamo i finanziamenti relativi al programma di studi identificato in questa scheda. Alcuni di questi finanziamenti sono enucleati anche in progetti descritti in altre schede considerate come schede figlie: FATE (ref. Masciadri), ALTA (ref. Masciadri) , SOLARNET (ref. Ermolli).


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 ESO 0 0 0 33 82.5 82.5 0 197
2 FCRF 0 0 0 0 0 0 0 0
3 LBTO 35 35 35 0 0 0 105 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)