Scheda LiteBIRD FINAL




Informazioni generali

Lite satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection

LiteBIRD

Missione spaziale internazionale

Progetto

RSN1

RSN5

Attività: Nuova; Data inizio: 2020; Data fine: 2030

gianluca.morgante gianluca.morgante@inaf.it

LiteBIRD (Lite satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection) è una “Flagship Large Mission” della JAXA con contributo Europeo e Nord-americano, selezionata per essere lanciata nel 2028. Il progetto, attualmente in Fase A1, ha l'obiettivo di misurare accuratamente le anisotropie in polarizzazione del fondo cosmico a microonde (CMB) rivelando le impronte lasciate delle onde gravitazionali primordiali emesse durante l'era di inflazione cosmica, i cosiddetti B-mode. LiteBIRD produrrà mappe a tutto cielo con una risoluzione angolare fino a 20’ ed una copertura in frequenza da circa 40 a 450 GHz, che permetterà un controllo senza precedenti della contaminazione dell’emissione polarizzata di sincrotrone e polvere della nostra galassia.

LiteBIRD (Lite satellite for the studies of B-mode polarization and Inflation from cosmic background Radiation Detection) is a JAXA “Flagship Large Mission” with a contribution from Europe and North America, down-selected for a launch in 2028. The scientific objective of the project, presently in Phase A1, is the accurate mapping of the polarized anisotropies of the cosmic microwave background (CMB), revealing the fingerprints of the primordial gravitational waves, generated during the cosmic inflation era, the “B-modes”. LiteBIRD will produce full-sky maps with an angular resolution up to 20’ and a frequency coverage in the 40-450 GHz band, that will allow an unprecedented control of the contamination due to the polarized emission of the synchrotron and the dust from our Galaxy.

Cosmologia teorica ed osservativa

Tecnologie per Astronomia Radio

Tecnologie per osservazioni da spazio


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 15
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
OAS BOLOGNA 6 0 1.25 1.20 1.40 1.00 1.00 1.00 0 0.00
O.A. TRIESTE 6 0 0.75 0.85 0.85 0.10 0.10 0.10 1 0.10
O.A. ROMA 1 0 0 0 0 0.80 0.80 0.80 0 0.00
Totali 13 0 2.00 2.05 2.25 1.90 1.90 1.90 1 0.10
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 12
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 SISSA 0 0 0 0 0 0 0.00
2 Universita' degli Studi di Padova 0.40 0.40 0.40 0 0 0 0.00
3 Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
4 Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica 0.70 0.70 0.70 0 0 0 0.00
5 Università degli studi di Ferrara 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
6 Uni Tov 0.20 0.20 0.20 0 0 0 0.00
7 Universita' di Ferrara 0 0 0 0.10 0.10 0.10 0.00
Totali 1.70 1.70 1.70 0.10 0.10 0.10 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
94.0 0.0 0.0 0.0 100.0 100.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1007/s10909-019-02329-w “Updated Design of the CMB Polarization Experiment Satellite LiteBIRD”, H. Sugai (Tokyo U., IPMU), P.A.R. Ade (Cardiff U.), Y. Akiba (KEK, Tsukuba and Sokendai, Tsukuba), D. Alonso (Oxford U.), K. Arnold (UC, San Diego) et al., J.Low.Temp.Phys. 199 (2020) 3-4, 1107-1117
2 10.1117/12.256305 “LiteBIRD satellite: JAXA's new strategic L-class mission for all-sky surveys of cosmic microwave background polarization” Hazumi, M., et al., Proc. SPIE,11443,114432F (2020)
3 10.1088/1475-7516/2020/11/066 “Planck 2018 constraints on anisotropic birefringence and its cross-correlation with CMB anisotropy”, Alessandro Gruppuso, Diego Molinari, Paolo Natoli, Luca Pagano, JCAP 11 (2020), 066
4 10.1088/1475-7516/2019/11/028 “Constraints on primordial magnetic fields from magnetically-induced perturbations: current status and future perspectives with LiteBIRD and future ground based experiments”, Daniela Paoletti, Fabio Finelli, JCAP 11 (2019), 028
5 10.1088/1475-7516/2018/09/016 “Reionization in the dark and the light from Cosmic Microwave Background” Dhiraj Kumar Hazra , Daniela Paoletti , Fabio Finelli George F. Smoot, JCAP 09 (2018), 016
6 10.1117/12.2562243 “Overview of the medium and high frequency telescopes of the LiteBIRD space mission”, L. Montier, B. Mot, P. de Bernardis, B. Maffei, G. Pisano, et al., Proc. SPIE. 11443, 114432G (2020)
7 10.1117/12.2313432 “Concept design of the LiteBIRD satellite for CMB B-mode polarization”, Y. Sekimoto, P. Ade, K. Arnold, J. Aumont, J. Austermann, et al., Proc. SPIE. 10698, 106981Y (2018)
8 10.1007/s10686-018-9616-z "In-flight measurement of Planck telescope emissivity", F. Cuttaia, L. Terenzi, G. Morgante, et al., Experimental Astronomy volume 47, pages107–127 (2019)
9 10.1051/0004-6361/201526632 "Planck 2015 results. V. LFI calibration", Planck Collaboration, Astronomy & Astrophysics, 594, A5, (2016)
10 https://doi.org/10.1093/ptep/ptac150 Titolo: Probing Cosmic Inflation with the LiteBIRD Cosmic Microwave Background Polarization Survey Autori: LiteBIRD Collaboration Publisher: Oxford University Press (OUP) Rivista: Progress of Theoretical and Experimental Physics Anno pubblicazione: 2022



Informazioni Pubbliche

Cosmology (343): - Cosmic inflation (319) - Origin of the universe (1186) - Observational cosmology (1146) - Cosmological models (337) - Cosmological phase transitions (342) - Big Bang theory (152) - Cosmological parameters (339) - Large-scale structure of the universe (902) Observational astronomy (1145): - Astronomical Instrumentation (799) - Space Telescopes (1547) - Space Observatories (1543) - Space Vehicle Instruments (1548) Astronomical Techniques (1684): - Calibration (2179)

Nell'ambito della missione, INAF ha competenze e ruoli fondamentali derivanti da una grande esperienza nel campo della cosmologia teorica, dello sviluppo di strumentazione spaziale e del data handling di grandi esperimenti. I ruoli di responsabilità e coordinamento del personale INAF sono indicati di seguito. WP contratto ASI: - WP 3-6X22 "Non-standard signatures from CMB polarization", OAS, A. Gruppuso - WP 3-6X32 "Forecasts for new space missions", OAS, F. Finelli - Nodo 3-6X1 "Science Ground Segment", OATs, A. Zacchei - WP 4-6X11 "Science Ground Segment", OATs, D. Tavagnacco - WP 4-6X53 "Parameter estimations", OAS, D. Paoletti - WP 5-6X22 "Cryogenics testing", OAS, G. Morgante Responsabilità internazionali: - Co-coordinamento del WP di Calibrazione "4K RF Test for ORFEM and EM", OAS, G. Morgante (TBC) - Coordinamento dei Project Paper Studies: “Inflation” (OAS, F. Finelli), “Cosmic birefringence” (OAS, A. Gruppuso), “Primordial Magnetic Fields” (OAS, D. Paoletti)

CINECA; Cryowaves Lab (INAF-OAS); Euclid


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 francesco.cuttaia francesco.cuttaia@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE RF Engineer, Collaborator X X X X X X X OK
2 fabio.finelli fabio.finelli@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE WP Manager, Collaborator X X X X X X X OK
3 marco.frailis marco.frailis@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO TECNOLOGO Software Engineer X X X X X X X OK
4 samuele.galeotta samuele.galeotta@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO TECNOLOGO Software Engineer, Collaborator X X X X X X X OK
5 alessandro.gruppuso alessandro.gruppuso@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE WP Manager, Collaborator X X X X X X X OK
6 daniela.paoletti daniela.paoletti@inaf.it OAS BOLOGNA N RICERCATORE WP Manager, Collaborator X X X X X X X OK
7 maura.sandri maura.sandri@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO TECNOLOGO Optical Engineer, Collaborator X X X X X X X OK
8 daniele.tavagnacco daniele.tavagnacco@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE WP Manager, Collaborator X X X X X X X OK
9 luca.terenzi luca.terenzi@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Thermal Engineer, Collaborator X X X X X X X OK
10 fabrizio.villa fabrizio.villa@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Optical Engineer, Collaborator X X X X X X X OK
11 andrea.zacchei andrea.zacchei@inaf.it O.A. TRIESTE Y DIRIGENTE DI RICERCA WP Manager, Collaborator X X X X X X X OK
12 gianluca.morgante gianluca.morgante@inaf.it OAS BOLOGNA Y DIRIGENTE TECNOLOGO WP Manager, Collaborator, ASI contract responsible for INAF X X X X X X X OK
13 michele.maris michele.maris@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO RICERCATORE Collaborator X X X X X X X OK
14 thomas.gasparetto thomas.gasparetto@inaf.it O.A. ROMA N RICERCATORE Collaborator X X X X X X X OK
15 erik.romelli erik.romelli@inaf.it O.A. TRIESTE N TECNOLOGO Software 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 (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 carlo.baccigalupi carlo.baccigalupi@sissa.it SISSA Professore Ordinario JSG Convener, CMBXC SWG Coordinator [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
2 nicola.bartolo nicola.bartolo@pd.infn.it Universita' degli Studi di Padova Y Professore Associato Collaborator [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
3 marco.bersanelli marco.bersanelli@unimi.it Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica Y Professore Ordinario, Associato ad INAF presso IASF Milano IPB, IGB, Collaborator [0.1, 0.1, 0.1] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
4 sabino.matarrese sabino.matarrese@pd.infn.it Universita' degli Studi di Padova Y Professore Ordinario Collaborator [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
5 francesco.piacentini francesco.piacentini@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y Professore Associato, Associato ad INAF presso IAPS Roma MHFT Instrument scientist, European Steering Committee, Project Office [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
6 paolo.natoli paolo.natoli@unife.it Università degli studi di Ferrara Y Professore Ordinario European Steering Committee, Data Management Group [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
7 nicola.vittorio nicola.vittorio@uniroma2.it Uni Tov Y Professore Ordinario PI contratto ASI/LiteBIRD, Full Member [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
8 elia.battistelli elia.battistelli@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y Professore Associato, Associato ad INAF presso IAPS Roma Collaborator [0.1, 0.1, 0.1] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
9 mario.ballardini mario.ballardini@unife.it Universita' di Ferrara N RTD-A Collaborator [0.1, 0.1, 0.1] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
10 paolo.debernardis paolo.debernardis@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y Professore Ordinario, Associato ad INAF presso IAPS Roma IPB, IGB, Project office, Collaborator [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
11 silvia.masi silvia.masi@roma1.infn.it Università di Roma 1 La Sapienza, Dipartimento di Fisica Y Professore Associato, Associata ad INAF presso IAPS Roma Project office, Collaborator [0.2, 0.2, 0.2] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0
12 aniello.mennella aniello.mennella@fisica.unimi.it Università degli Studi di Milano La Statale, Dipartimento di Fisica Y Professore Ordinario, Associato ad INAF presso OAS Bologna Collaborator [0.1, 0.1, 0.1] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Al momento, una stima dell'inviluppo totale del costo di una missione "Large" con contributi da tre continenti è impossibile. Questo a causa del fatto che nei paesi che si sono aggiunti recentemente alla missione i finanziamenti sono ancora da definire, mentre i fondi certi attualmente stanziati dai partner principali (JAXA, NASA TBC, CSA e CNES) non sono un’informazione pubblica neanche all'interno della collaborazione stessa. In questa scheda si riporta lo stato attuale dei finanziamenti del contributo italiano che, come già riportato, è basato sul contratto ASI "Partecipazione italiana alla fase A della missione LiteBIRD” (ACCORDO ATTUATIVO n. 2020-9-HH.0) e su un contributo interno INFN per lo sviluppo dell'elettronica che è di competenza propria di quell'Ente. Il costo complessivo dell'Accordo, che copre 36 mesi a partire dal maggio 2020, è pari a € 5.208.145,00 di cui però € 3.208.145,00 relativi ad apporti “in kind” delle Parti. La proroga non onerosa n. 2020-9-HH.0.1-2023 all’Accordo suddetto, è stata concordata con l'ASI nell'aprile 2023 per un periodo di 7,5 (sette e mezzo) mesi, cioè dal 12/05/2023 al 31/12/2023, in modo da sincronizzare l'accordo con il prolungamento delle attività di Fase A1 deciso dal management del progetto internazionale. Ai costi sopra riportati va poi aggiunto un Addendum firmato a gennaio 2024 per coprire l'inizio delle attività di Fase A2 del progetto internazionale. Il nuovo Addendum avrà una durata pari a 14 mesi, consistente con la durata della fase A2, come da programmazione ricevuta da JAXA. Il costo totale dell'Addendum è pari a €1.914.827,00 di cui €914.827,00 relativi ad apporti “in kind” delle Parti e €1.000.000,00 relativi alla copertura di spese vive da parte dell'Agenzia per la corretta esecuzione delle attività. Per avere una stima (molto approssimata e sottostimata) dei finanziamenti totali italiani fino a fine attività si può moltiplicare per 10 i valori riportati nei campi qui sotto.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Certi 2026 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Presun. 2026 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 UniRM2 Tor Vergata 94 0 0 0 100 100 94 200


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)