Scheda CARPA FINAL




Informazioni generali

Advanced calibration algorithms and reduction procedures for sub-micro-arcsecond Astrometry

CARPA

Programma

R & D

RSN5

RSN1

RSN2

RSN4

Attività: In Itinere; Data inizio: 2005; Data fine: 2030

deborah.busonero deborah.busonero@inaf.it

La preparazione di sw per astrometria ad alta precisione implica un tipo di ricerca interdisciplinare che va dalla parte più matematica della modellistica, a quella degli algoritmi di riduzione dati, dalla gestione dei Big Data ai problemi di calcolo ad alte prestazioni (HPC), dall’ideazione e implementazione a livello algoritmico di procedure di calibrazione per la riduzione di errori sistematici e random ad algoritmi di fit specifici.
La partecipazione a missioni, o proposte di missione e progetti (Gaia, ASTRA, RAFTER, AGP) ha promosso la formazione di competenze proprie del gruppo in tutti i campi di questo filone di ricerca. Il programma vuole essere centro di aggregazione per tutte quelle competenze necessarie allo sfruttamento scientifico dei dati di astrometria ad alta precisione

The preparation of software for high precision astrometry implies a type of interdisciplinary research that goes from the more mathematical part of modeling, to that of data reduction algorithms, from Big Data management to high performance computing problems (HPC), from algorithmic design and implementation of calibration procedures for the reduction of systematic and random errors to specific fit algorithms.
Participation in missions, or mission proposals and projects (Gaia, ASTRA, RAFTER, AGP) has promoted the formation of the group's own skills in all fields of this line of research. The program aims to be an aggregation center for all those skills necessary for the scientific exploitation of high-precision astrometry data.

Galassie, AGN e loro evoluzione

Origine ed evoluzione dei pianeti, satelliti e corpi minori

Radiazione gravitazionale e test di gravitazione

Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa

Tecnologie Informatiche e software

Tecnologie per osservazioni da spazio


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 12
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. TORINO 4 0 0.60 0.60 0.60 0.00 0.00 0.00 3 0.70
O.A. CATANIA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 4 0 0.60 0.60 0.60 0.00 0.00 0.00 3 0.70
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 2
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 Pulkovo Observatory, Russian Academy of Sciences, 196140 Saint Petersburg, Russia/INAF-OATo 0 0 0 0.10 0.10 0.10 0.00
2 Politecnico di Torino 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
Totali 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 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
7.0 7.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1088/1538-3873/aa5c9c Titolo: Performance of an Algorithm for Estimation of Flux, Background, and Location on One-dimensional Signals Autori:M. Gai and D. Busonero and R. Cancelliere Publisher:IOP Publishing Rivista: Publications of the Astronomical Society of the Pacific Anno pubblicazione:2017
2 10.1111/j.1365-2966.2010.16443.x Titolo: Astrometric signal profile fitting for Gaia Autori:M. Gai and R. Cancelliere and D. Busonero Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2010
3 10.1051/0004-6361:20054180 Titolo: Chromaticity in all-reflective telescopes for astrometry Autori:D. Busonero and M. Gai and D. Gardiol and M. G. Lattanzi and D. Loreggia Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2006
4 10.1117/12.2056592 Titolo: The Basic Angle Monitoring (BAM) software tool in the context of Gaia\textquotesingles astrometric verification Autori:Alberto Riva and Mario G. Lattanzi and Ronald Drimmel and Mario Gai and Deborah Busonero and Raffae .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2014
5 10.1086/673921 Titolo: Application of Algorithms for High Precision Metrology Autori:M. Gai and A. Riva and D. Busonero and R. Buzzi and F. Russo Publisher:IOP Publishing Rivista: Publications of the Astronomical Society of the Pacific Anno pubblicazione:2013
6 10.1051/0004-6361/201833254 Titolo: The global sphere reconstruction (GSR) Autori:A. Vecchiato and B. Bucciarelli and M. G. Lattanzi and U. Becciani and L. Bianchi and U. Abbas and .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \& Astrophysics Anno pubblicazione:2018
7 10.1109/HPCSim.2014.6903675 Titolo: Solving a very large-scale sparse linear system with a parallel algorithm in the Gaia mission Autori:Ugo Becciani and Eva Sciacca and Marilena Bandieramonte and Alberto Vecchiato and Beatrice Bucciare .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2014
8 10.1088/1538-3873/aa60ba Titolo: The Short-term Stability of a Simulated Differential Astrometric Reference Frame in theGaiaEra Autori:Ummi Abbas and Beatrice Bucciarelli and Mario G. Lattanzi and Mariateresa Crosta and Mario Gai and .... Publisher:IOP Publishing Rivista: Publications of the Astronomical Society of the Pacific Anno pubblicazione:2017
9 10.1117/12.2057082 Titolo: Running AIM: initial data treatment and $\upmu$-arcsec level calibration procedures for Gaia within the astrometric verification unit Autori:D. Busonero and M. G. Lattanzi and M. Gai and E. Licata and R. Messineo Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2014
10 https://doi.org/10.1007/s11265-021-01688-6 Titolo: Anomaly Detection Techniques in the Gaia Space Mission Data Autori:Marco Roberti and Alessandro Druetto and Deborah Busonero and Rossella Cancelliere and Davide Cavag .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Journal of Signal Processing Systems Anno pubblicazione:2021



Informazioni Pubbliche

Astronomical instrumentation; Astronomical methods; Gravitational wave astronomy; Optical astronomy; Infrared astronomy; Astronomical research; Space research; Astronomical techniques; Astrometry; Interferometry; High angular resolution; Astronomical optics; CCD observation; Field of view; Calibration; Computational astronomy; Astronomy data analysis; Astronomy software; Computational methods; Theoretical techniques; Experimental models; Theoretical models; STARK; G-DPCT; BIT.ICC; ASTRA; GaiaUniverse; EuclM2, GraviMetrA

<p class="MsoPlainText"><span lang="EN-GB" style="font-family: &quot;Segoe UI&quot;, sans-serif; background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial;">Il gruppo detiene una notevole esperienza nell'ideare,&nbsp;</span><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-size: 1rem; font-family: &quot;Segoe UI&quot;, sans-serif;">sviluppare e implementare soluzioni end-to-end nel campo della modellizzazione e riduzione di misure astrometriche ad altissima precisione dallo spazio, dalle&nbsp;</span><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-size: 1rem; font-family: &quot;Segoe UI&quot;, sans-serif;">calibrazioni di piano focale ai prodotti intermedi affetti da livelli di errori sistematici sub-muas, input a sua volta per altri processi che conducono alla determinazione dei parametri astrometrici,&nbsp;</span><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-size: 1rem; font-family: &quot;Segoe UI&quot;, sans-serif;">mattoncino fondamentale per lo studio di diversi fenomeni astronomici e/o astrofisici. </span></p><p class="MsoPlainText"><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-size: 1rem; font-family: &quot;Segoe UI&quot;, sans-serif;">In tale settore la leadership è detenuta dall'Europa con i gruppi che hanno contribuito alla missione Hipparcos e stanno contribuendo alla missione Gaia, a cui INAF partecipa proprio grazie al livello di eccellenza del presente gruppo.&nbsp;</span><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-size: 1rem; font-family: &quot;Segoe UI&quot;, sans-serif;">L'expertise è presente sia nella parte algoritmica e di modellizzazione che nella progettazione e realizzazione di sistemi s</span><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">w complessi anche in ambienti HTC e HPC.&nbsp;</span></p><p class="MsoPlainText"><span style="font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">E’ di fine 2021 il coinvolgimento in Theia, nuova proposta di missione astrometrica&nbsp;</span><span lang="EN-GB" style="background-image: initial; background-position: initial; background-size: initial; background-repeat: initial; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; font-family: var(--bs-font-sans-serif); font-size: 1rem;">in risposta alla ESA call for M mission M7.</span></p><p><br></p>

DPCT; TLS; CINECA


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 ummi.abbas ummi.abbas@inaf.it O.A. TORINO Y TECNOLOGO metodi di astrometria differenziale applicate alle osservazioni elementari, sviluppo e test di metodologie di astrometria differenziale X X X X X X X OK
2 deborah.busonero deborah.busonero@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE procedure e algoritmi di calibrazione, modellizzazione della PSF, sistemi software complessi di riduzione dati X X X X X X X OK
3 raffaella.buzzi buzzi@oato.inaf.it O.A. TORINO N ASSEGNISTA sviluppatore software, progettazione ed implementazione di tool offline e stand-alone X X X X X X X OK
4 mariateresa.crosta mariateresa.crosta@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE modellizzazione relativistica di nuovi effetti di deflessione(estesi anche ad esopianeti), microlensing ad accuratezze del micro-arcosecondo e oltre, modellizzazione di residui legati a effetti astrometrici di onde gravitazionali X X X X X X X OK
5 mario.gai mario.gai@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE ASTRONOMO algoritmi di stima e di centaggio, modellizzazione della PSF ed error budget X X X X X X X OK
6 mario.lattanzi mario.lattanzi@inaf.it O.A. TORINO Y DIRIGENTE DI RICERCA tecniche astrometriche, sviluppo e implementazione di metodi numerici e statistici, error budget, Big Data X X X X X X X OK
7 enrico.licata enrico.licata@inaf.it O.A. TORINO N C.T.E.R. sviluppatore software, progettazione ed implementazione di tool offline e stand-alone X X X X X X X OK
8 paolo.giacobbe paolo.giacobbe@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE algoritmi di fit di orbite astrometriche X X X X X X X OK
9 alberto.riva alberto.riva@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE sistemi software complessi di riduzione dati, trattamento sistematismi strumentali X X X X X X X OK
10 alessandro.sozzetti alessandro.sozzetti@inaf.it O.A. TORINO Y PRIMO RICERCATORE determinazione di orbite di compagni substellari (esopianeti e nane brune) con tecniche Bayesiane nel regine di astrometria differenziale a campo stretto X X X X X X X OK
11 alberto.vecchiato alberto.vecchiato@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE tecniche di astrometria globale, HPC,sistemi software complessi di riduzione dati X X X X X X X OK
12 ugo.becciani ugo.becciani@inaf.it O.A. CATANIA Y PRIMO TECNOLOGO HPC 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 alexey.butkevich alexey.butkevich@inaf.it Pulkovo Observatory, Russian Academy of Sciences, 196140 Saint Petersburg, Russia/INAF-OATo N Researcher tecniche di astrometria globale, studio di correlazioni tra i parametri rilevanti per il problema astrometrico [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 bartolomeo.montrucchio bartolomeo.montrucchio@polito.it Politecnico di Torino Y Professore Associato trattamento alternativo di immagini al fine di mitigare o eliminare i sistematismi introdotti dagli apparati strumentali [0.1, 0.1, 0.1] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

L’attività di ricerca è stata finanziata in questi anni con FFO e i fondi derivanti dai progetti a cui i membri partecipano. Attualmente i tre contrattisti che fanno parte del gruppo hanno contratti attivi su fondi Gaia, TLS etc. Devono quindi in primo luogo dedicarsi alle tasks aperte su tali progetti. Nelle stime non vengono riportati i fondi atti a tener attivi i contratti nel corso dl periodo di attività fino al 2020, perchè il fatto di non essere a tempo indetrminato e pagato su altro permette di dedicarsi al programma solo saltuariamente.


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 MAECI 7 7 0 0 0 0 14 0


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