DELIBERA ORGANO SENATO ACCADEMICO DEL 28 GENNAIO 2014 VIA CALEPINA 14, TRENTO Struttura proponente Dipartimento di Fisica N. ordine del giorno 04a Oggetto Richiesta di cofinanziamento Progetto MAE Documentazione allegata 1. Progetto inviato al Ministero Affari esteri Sono presenti alla deliberazione: ARMANINI Aronne Prorettore Vicario che presiede P BUZZI Carlo Componente P CASATI Fabio Componente P COLLINI Paolo Componente P DEFLORIAN Flavio Componente P GATTI Paolo Componente P LOCATELLI Carla Componente P P = presente; P (vc) = presente in videoconferenza; AG = assente giustificato; A = assente È presente il Direttore Generale, dott.ssa Giancarla Masè, in qualità di Segretario verbalizzante. Visto lo Statuto dell’Università degli Studi di Trento, emanato D.R. n. 167 del 23 aprile 2012; Preso atto della presentazione del progetto, di cui è coordinatore il prof. Ignazio Lazzizzera (DF) che ha per titolo: Cooperazione scientifica sul progetto China Seismo Electromagnetic Satellite (CSES) – presentato al Ministero degli affari esteri (allegato n. 4a); Preso atto che la struttura proponente è il Dipartimento di Fisica e che il responsabile scientifico è il prof. Ignazio Lazzizzera, professore ordinario presso l’Ateneo di Trento; Preso atto altresì che la durata del progetto è di tre anni, con inizio 1 gennaio 2013; Preso atto che la procedura di finanziamento di questi progetti prevede che il responsabile scientifico presenti una richiesta ogni anno e che il finanziamento del MAE avvenga a rimborso delle spese effettuate; Preso atto che è terminato il secondo anno di progetto come previsto ed il prof. Lazzizzera sta predisponendo con il supporto degli ufficio amministrativi di Polo il rendiconto economico e scientifico, oltre alla necessaria richiesta di finanziamento per il terzo ed ultimo anno; Preso atto che il costo totale previsto anche per il terzo anno è di 80.000,00 euro di cui è chiesto un cofinanziamento all’Ateneo pari a 40.000; Con voto unanime; Delibera 1. di approvare il cofinanziamento del progetto Cooperazione scientifica sul progetto China Seismo Electromagnetic Satellite (CSES) nell’ambito del protocollo bilaterale tra Italia e Cina il cui responsabile scientifico è il prof. Ignazio LAZZIZZERA di cui alla domanda di contributo ex legge 401/1990 per l’anno 2015 per un importo pari a 40.000.= (quarantamila) Euro. F.to Il Presidente prof. Aronne Armanini F.to Il Segretario dott.ssa Giancarla Masé 4a - Del. Cofinanziamento MAE_Cina.doc - Pagina 1 di 1 PGR00129 Allegato 4a Domanda di contributo (L. 401/90) Identificativo Anno Paese PGR00129 2014 CINA Macrosettore Titolo (in Italiano) Space and Aeronautics Cooperazione scientifica sul progetto China Seismo Electromagnetic Satellite (CSES) Scientific cooperation on the China Seismo Electromagnetic Satellite (CSES) Spazio Terremoti Rivelatori Elementi generali Titolo (in altra lingua) Parola chiave #1 Parola chiave #2 Parola chiave #3 Ente proponente italiano Struttura Dp./Ist. Indirizzo C.A.P. Città Telefono Fax Ente pubblico Codice fiscale Partita IVA IBAN Banca Università di Trento Dipartimento di Fisica Via Sommarive 14 38123 Trento 0461 281505 0461 281696 Sì Titolo Cognome Nome Qualifica Indirizzo C.A.P. Città Telefono Fax Cellulare Email principale Email secondaria Prof. BATTISTON ROBERTO Professore Ordinario Dipartimento di Fisica, Via Sommarive 14 38123 Trento 0461 281505 0461 281696 366 687 2527 [email protected] [email protected] 00340520220 TESORERIA 0037034 BANCA D’ITALIA - CONTO UNICO TESORERIA Responsabile scientifico italiano Pagina 1 di 6 Stampato il 19.01.2014 00.02 PGR00129 C.V. Roberto Battiston e’nato nel 1956, a Trento, coniugato con quattro figli. Laureato in Fisica alla Scuola Normale di Pisa nel 1979. Diploma di Dottorato, Universita’di Parigi IX, Orsay, nel 1982. Dal 1993 al 2012 ordinario di Fisica Generale presso la Facolta’ di Ingegneria dell’Universita’ di Perugia. Dal 2012 ordinario di Fisica Generale presso il Dipartimento di Fisica dell’Universita’ di Perugia. Laurea Honoris Causa Universita’ di Bucarest (2000). Attivo per 30 anni in collaborazioni scientifiche internazionali nel campo della fisica sperimentale delle interazioni fondamentali agli acceleratori e nello spazio: Fisica delle Interazioni Forti, Fisica delle Interazioni Deboli ed Elettromagnetiche, Studio dei raggi cosmici dallo spazio. Deputy spokesperson dell’esperimento AMS, esperimento di fisica dei raggi cosmici nello spazio basato su uno spettrometro magnetico installato sulla stazione spaziale ISS agli inizi del 2011. Coordinatore per l’ Italia del progetto CSES, satellite cinese per il monitoraggio sismico dallo spazio. Autore di oltre 400 lavori su riviste internazionali. Autore di tre brevetti. Organizzatore di numerosi congressi dedicati alla scienza spaziale (Trento 1999, Elba 2002, Washington 2003, Pechino 2006, CERN 2012). Principali cariche ricoperte: Per 6 anni Coordinatore Scientifico nella Prima Commissione Scientifica dell' INFN. Membro del Consiglio Scientifico dell' ASI (1997-1999). Membro Consiglio Scientifico del IFC di Milano (1998-2002). Membro del Fundamental Physics Advisory Group dell' ESA (1999-2001 ). Membro del Joint Space Science Advisory Group (JSSAG) in rappresentanza del MIUR (2001). Direttore della Sezione INFN di Perugia e membro del Direttivo Nazionale dell'INFN (2001-7). Membro del Consiglio di Amministrazione dell’ INAF (2004-07) Presidente della Commissione Scientifica Nazionale II dell’ INFN (2009-) Membro del Comitato Tecnico Scientifico dell’ ASI (2010-..) Membro ANVUR (2012-.) Membro CEPR (2014-. Pubblicazioni 1-R. Battiston, V. Vitale, First evidence for correlations between electron fluxes measured by NOAA-POES satellites and large seismic events, Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) 243–244 (2013) 249–257. 2- Fidani, C.; Battiston, R.; Burger, W.J. A Study of the Correlation between Earthquakes and NOAA Satellite Energetic Particle Bursts. Remote Sens. 2010, 2, 2170-2184 3- C. Fidani e R. Battiston, Analysis of NOAA particle data and correlations to seismic activity, pubblicato su Nat. Hazards Earth Syst. Sci. nhess-2008-0127. 4- C. Fidani, R. Battiston, W. J. Burger and L. Conti, A study of NOAA particle flux sensitivity to solar activity and strategies to search for correlations among satellite data and earthquake phenomena, Int. J. Remote Sens. 2010, Accepted in Special Issue 5- R. Battiston, INFN Experience on Particle Detection in Space, in Proceedings of International Workshop on Early Warning and Monitoring Earthquake by Using Electromagnetism Detecting Satellite 25 – 27 July 2007, Jakarta, Indonesia Ente proponente straniero Denominazione Indirizzo Telefono Fax Ente pubblico Institute of Crustal and dynamics, CEA AnNingZhuang Road 1#, HaiDian District, Beijing China. +86-10-62943752 +8613901367917 (cell) Sì Cognome Nome Qualifica Email C.V. Wang Lanwei Professore Ordinario [email protected] Responsabile scientifico straniero Wang Lanwei, graduated from the Department of Electronic Engineering, University of Electronic Science and Technology of China (UESTC) and awarded his bachelor's degree in 1990. He joined Lanzhou Institute of Seismology, CEA in 1990. In 1997, he was admitted to the Institute as a graduate student majored in solid geophysics, and acquired a M. S. degree in 2000. Then, in 2005, graduated from Institute of Geology, CEA and awarded his doctor's degree which major in solid geophysics. Now, Professor Wang Lanwei is the director of the division of earthquake precursor monitoring techniques, Institute of Crustal Dynamics, CEA. He has mainly worked on the physical mechanism of Earthquake-related electromagnetic and the methods for monitoring earthquake precursors. he is responsible for the entire technical aspect of CSES payloads. Education Background: - September,1997 – July,2000 Institute of Lanzhou Seismological, China Earthquake Administration Master’s Degree, Major in Solid geo physics. - September, 2000 – July,2005 Pagina 2 di 6 Stampato il 19.01.2014 00.02 PGR00129 Institute of Geology, China Earthquake Administration Doctor’s Degree, Major in Solid geo physics. Main Research Projects in recent 5 years: -“Research on observation of atmospheric electric field and geo-electric field observation”, which is a sub-project of “Earth observation techniques" Supported by Fund on Basic Scientific Research Project of Nonprofit Central Research Institutions, Institute of Crustal and Dynamics, CEA. Pubblicazioni 1- Wang Lanwei, Zhang Shizhong, Zhang Yu and Liu Dapeng, Discussion on several important problems in earthquake-related electromagnetic disturbance monitoring in China. Earthquake Science, 2011(24). 2- Wang Lanwei, Shen Xuhui, Yuan Shigeng, Zhang Yu and Yan Rui. The Progress report of China electromagnetic satellite Plan. Satellite Application, 2011(6) 3- Wang Lanwei, Zhang Shizhong, Kang Yunsheng and An Haijing. Experimental observation and preliminary data analysis of vertical geoelectric field. Acta Seismologica Sinica, 2011(4). 4- Wang Lanwei, Zhu Xu, Zhu Tao, Zhang Shizhong, Liu Dapeng, Hu Zhe and Zhang Yu. Multi-separation Array Geo-electrical Resistivity Observation System and its Experimental Observation. Earthquake, 2011(1) 5- Wang Lanwei, Zhao Jialiu and Zhang Shizhong. An introduction to the development of SLF/ELF electromagnetic receiver and its experimental observation. Seismology and Geology, 2010(3) Descrizione delle attività in programma Sintesi del progetto L’attività relativa a questo progetto riguarda la partecipazione scientifica dell’ Italia al progetto satellitare CSES (China Seismo Electromagnetic Satellite) ricerca dedicata al monitoraggio dei fenomeni sismici dallo spazio. Il progetto è stato approvato in Cina nel 2012 e la collaborazione tra i Italia e Cina è in corso dalla fase preparatoria del progetto. Il satellite sarà messo in orbita nel 2015 e porterà a bordo 8 strumenti di cui due (rivelatore di particelle energetiche -HEPD- e misuratore di campo elettrico con booms di supporto -EFD-) sono stati progettati nel contesto di una collaborazione tra Italia e Cina L’obbiettivo è la collaborazione scientifica nel contesto della realizzazione di uno strumento per misurare la composizione dei Raggi Cosmici intrappolati nelle fasce di Van Allen e di monitorare la loro stabilità nel tempo. In secondo luogo il progetto intende studiare e misurare fenomeni di tipo solare, cosmico, sismico e antropico che possono indurre perturbazioni ionosferiche. Il satellite CSES include due strumenti progettati nel contesto della collaborazione Italia-Cina: un rivelatore tracciante di particelle cariche (HEPD) e un rivelatore di campo elettrico (EFD) oltri ad altri 6 strumenti di responsabilità cinese. Misure simultanee della variazione del flusso delle particelle cariche e dei campi elettrici permetteranno la misura dettagliata della stabilità a breve termine delle particelle intrappolate nelle fasce di Van Allen, più specificamente di quelle particelle che nello spazio delle fasi sono vicine alla regione del cono di perdita. Grazie a queste misure sarà possibile correlare il comportamento del campo elettrico e magnetico nonchè del flusso di particelle con i fenomeni sismici sulla terra. L’analisi accurata di queste variabili permetterà anche lo studio rigoroso di eventuali fenomeni precursori, definendo algoritmi per la ricerca di questi fenomeni e per la determinazione delle loro caratteristiche. Obiettivi fissati per l'anno 2014 Secondo anno (2014) - Realizzazione dell'engineering model del rivelatore HEPD (attività congiunta INFN-CEA-DFH) - Analisi dei dati spaziali provenienti dai satelliti Van Allen Probes, NOAA e DEMETER ai fini dello sviluppo di algoritmi di analisi stabili (attività congiunta INFN-CEA) - Sviluppo della simulazione completa della risposta del payload HEPD sul satellite CSES. - Costruzione della versione QM (Quality Model) di HEPD. Gruppo di ricerca e metodologia prevista Il gruppo di ricerca Italiano comprende le seguenti persone Battiston Roberto Professore Ordinario Picozza Piergiorgio Professore Ordinario (pensionato) Contin Andrea Professore Ordinario Conti Livio Ricercatore TI Spataro Bruno Dirigente di Ricerca (pensionato) Filippo Ambroglini Ricercatore TD William Burger Ricercatore TD Guido Castellini Dirigente Ricerca Giuliano Laurenti Dirigente di Ricerca (pensionato) Cristian De Santis Ricercatore TD Vincenzo Vitale Ricercatore TD Giuseppe Masciantonio Ass. Ric. Il gruppo di ricerca della CEA comprende le seguenti persone Wang Lanwei Professore Ordinario Shen Xuhui Professore Ordinario Zhang Xuemin Professore Associato Zhang Yu Ricercatore Lei JunGang Professore Associato Ma Mianjun Professore Ordinario Shi Feng Professore Associato Pagina 3 di 6 Stampato il 19.01.2014 00.02 PGR00129 Metodologia prevista Lo strumento HEPD a bordo del satellite CSES, che orbiterà in orbita LEO, effettuerà le seguenti misure: 1- composizione dei raggi cosmici di bassa energia (elettroni, protoni) 2- studio delle precipitazioni di particelle ionizzanti e loro associazione con calamità naturali (es. terremoti, eruzioni vulcaniche); 3-analisi delle interazioni atmosfera-litosfera-magnetosfera durante i temporali con emissione luminosa e gamma ed instabilità elettromagnetiche. Si tratta di misure classiche nel campo dei Raggi Cosmici e nello studio della composizione delle fasce di Van Allen collegate però in modo innovativo allo studio delle correlazioni con i fenomeni sismici. Lo studio della correlazione di queste instabilità con gli effetti di origine terrestre, sia di origine naturale (perturbazioni prodotte nell’ atmosfera o di origine sismica) e di origine antropica (emissioni elettromagnetiche) rappresentano infatti il cuore delle misure che saranno effettuate dal satellite CSES. Il coordinatore italiano dei questo progetto e il CASC hanno sottoscritto già nel 2005 un accordo preliminare di collaborazione legato allo studio dallo spazio dei fenomeni indotti nella ionosfera da sorgenti geofisiche. Questo accordo ha riguardato la definizione dei parametri dei rivelatori, la simulazione del loro funzionamento con simulazioni di tipo montecarlo nonchè le mteodologie per l'analisi dei dati che saranno raccolti. Nel 2013 l'ASI ha firmato con la CNSA un accordo ufficiale di collaborazione tra i due paesi per la realizzazione del payload italiano a bordo di CSES (HEPD). Il gruppo italiano ha sviluppato un innovativo metodo di simulazione per lo studio della dinamica delle particelle precipitanti, al fine di ottiimizzare gli algoritmi in grado di stabilire, a partire dalla misura satellitare, l'origine del disturbo e quindi la localizzazione del sisma ad esso correlato. Fonti del cofinanziamento Parte italiana: il secondo anno del progetto è cofinanziata dall' Università di Trento (50%), delibera del Senato Accademico del 17 dicembre 2013. Le infrastrutture di ricerca e di calcolo del TIPFA-INFN di Trento, Perugia, Roma Tor Vergata, Uninettuno, e di INFN-Frascati verranno rese disponibili per l’esecuzione di questo progetto. Parte cinese : il progetto è finanziato attraverso il MOST e il CALT nell'ambito di un progetto di durata quinquennale approvato nel 2012. In Cina progetto CSES coinvolge un centinaio di ricercatori ed ingegneri del CEA e del CAST. Risultati attesi I risultati attesi a medio termine per questo progetto sono: 1. Cercare una risposta definitiva, utilizzando i dati del satellite CSES, relativamente alla possibilità che i precursori dei terremoti possano generare ULF EM ore prima di uno shock, e che queste onde possano essere rivelabili dallo spazio tramite la precipitazione di particelle energetiche intrappolate nelle fasce di Van Allen; 2. Se i dati di CSES daranno una risposta positiva, questa correlazione apre la porta alla possibilità che si possa contribuire alla prevenzione dei fenomeni sismici usando rivelatori spaziali, per esempio realizzando una rete di microsatelliti dedicati a questo scopo. 3. In caso di risposta negativa, lo studio fornirà nuove, interessanti informazioni sulla struttura dettagliata delle fasce di Van Allen e sulla loro stabilità nel tempo, nonchè sulla loro interazione con il campo magnetico terrestre. 4. Verrà realizzata una collaborazione strategica tra l'Italia e la CEA, l’istituto destinato alla riduzione dei danni dovuti ai disastri naturali, sviluppando nuovi strumenti ad alta tecnologia per monitorare l’ambiente terrestre dallo spazio. Una volta che un tale importante canale di comunicazione sia stato aperto, sarà possibile estendere questa collaborazione in altri settori, sia nel campo della ricerca che nel campo del commercio e della collaborazione economica. 5. A questo progetto sono previsti lavorare, tra Cina ed Italia, 6 post doc per tre anni e almeno 10 studenti universitari pre-laurea sempre nel corso dei tre anni. Continuazione di progetto già esistente: Sì Obiettivi raggiunti Attività effettuate nel corso del 2013 1- Gennaio - Febbraio : Analisi dei dati spaziali provenienti dai satelliti NOAA e DEMETER ai fini dello sviluppo di algoritmi di analisi stabili (attività congiunta INFN-CEA). Stesura (R. Battiston, V. Vitale) del contributo alla conferenza al CERN Space Part 2012, in cui si mette in evidenza per la prima volta una correlazione tra I fenomeni sismici e i dati dei satelliti NOAA. 2- Sviluppo del programma di simulazione delle precipitazioni di particelle dalle fasce di Van Allen (SPES) (V. Ambroglini) 3- Maggio : Viaggio in Cina (R. Battiston) per incontrare i nuovi vertici della CNSA (President Mr. Ma Xingrui) e confermare l'accordo di collaborazione tra Italia e Cina sul satellite CSES. 4- Confronto della versione magnetica e quella calorimetrica ( non magnetica) del rivelatore di particelle (HEPD) e decisione di adottare la versione calorimetrica per evitare interferenze con i rivelatori di campo magnetico ed elettrico (R. Battiston, W. Burger, V. Calvelli). 5- Preparazione della visita della delegazione Cinese presso ASI ed INFN che si è tenuta a Roma del 3-4 settembre 2013 (R. Battiston) 6- Firma dell' accordo ASI-CNSA sulla collaborazione italiana su CSES (25 settembre 2013). L'accordo è stato firmato a Pechino dal Presidente dell' ASI Saggese e dal Presidente della CNSA Ma Xing Rui 7- Dicembre 2013: visita della di una delegazione italiana guidata da R. Battiston presso il laboratorio LIP di Lanzhou e firma dell' accordo INFN-LIP sulla collaborazione sullo strumento EFD (Membri della delegazione: R. Battiston, C. De Santis, G. Masciantonio, L. Conti, D. Badoni, G. Vannaroni, E. Amata). Pagina 4 di 6 Stampato il 19.01.2014 00.02 PGR00129 Metodologia utilizzata - E' stato riprogettato lo strumento HEPD per renderlo compatibile con i sensibilissimi strumenti di misura del campo magnetico ed elettrico a bordo di CSES . La versione accettata dai Cinesi è ora basata su un calorimetro a misura di range, ottimizzato per la misura di elettroni tra 2.5 a 100 MeV. - E' stata anche analizzata la metologia di analisi dello strumento EFD, sviluppandone un modello completo presso l'Università di Tor Vergata e verificandone la sensibilità alle varie frequenze, tra DC a 2.5 MHz. - E' iniziato lo sviluppo di un innovativo metodo di simulazione per lo studio della dinamica delle particelle precipitanti, onde determinare un algoritmo in grado di stabilire, a partire dalla misura satellitare, l'origine del disturbo e quindi la localizzazione del sisma. Risorse Parte italiana: -Nel corso del 2013 sono stati spesi complessivamente 80.000 € - Sono stati attivati due assegni di ricerca annuali e due contratti professionali per eseguire calcoli di tipo ingegneristico sia di tipo meccanico che termico. - E' stato dedicato un ricercatore a TD all' analisi dati dati dei satelliti NOAA Mesi uomo dedicati al progetto: Battiston Roberto 3 m.u. Picozza Piergiorgio 1 m. u. Contin Andrea 1 m.u. Conti Livio Ricercatore 1 m.u. Spataro Bruno Dirigente di Ricerca 1 m.u. Filippo Ambroglini Assegnista di Ricerca 4 m.u. William Burger Ricercatore TD 3 m.u. Vincenzo Vitale Ricercatore TD 12 m.u. Parte Cinese: - Il gruppo di ricerca della CEA comprende complessivamente 80 persone dedicate al progetto CSES - Nel corso del 2013 una ricercatrice Cinese è stata in visita a Perugia e a Roma ( Dr.sa Zhang Yu) - Nel corso del 2013, due dottorandi Cinesi sono venuti a svolgere la loro attività di ricerca a Trento: Dr. Tao Dan, Dr.sa Lu Wenjing Pubblicazioni 1- R. Battiston, V. Vitale, First evidence for correlations between electron fluxes measured by NOAA-POES satellites and large seismic events, Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) 243–244 (2013) 249–257. Organizzazione di seminari, convegni, workshop 1- China-Euro Academic Seminar on Space Electric Field Exploration (CEAS-SEFE), Lanzhou, December, 3-6, 2013 Partecipazioni a seminari, convegni, workshop 1- Second International Workshop ont the High Energy Cosmic Radiation Detection, Beijing, Center For Particle Astrophysics, December 2-4, 2013 Pagine WEB https://www.uninettunouniversity.net/it/progetti_ing_cses.aspx Riconoscimenti e Brevetti Accordo sulla collaborazione tra gli Istituti Italiani e Cinesi per la realizzazione dell' EFD che sarà lanciato sulla missione Cinese CSES, 6 Dicembre 2013 Scostamento degli obiettivi raggiunti rispetto ai risultati attesi Non ci sono stati scostamenti significativi dalla pianificazione del progetto. Altro Grazie alla firma dell' accordo ASI-CNSA le attività relative alla Collaborazione Italiana su CSES hanno avuto una forte accelerazione. Il lancio del satellite è previsto per la fine del 2016. Pagina 5 di 6 Stampato il 19.01.2014 00.02 PGR00129 MODELLO DI PREVENTIVO DI SPESA Fondi propri Finanziamento annuale richiesto al MAE Finanziamento annuale Ente Estero Eventuali altri fondi Costo annuale del progetto 40.000 40.000 0 0 80.000 50% 50% 0% 0% dettaglio Viaggi ricercatori in Italia Soggiorni ricercatori in Italia Viaggi ricercatori all'estero Soggiorni ricercatori all'estero Spese per prestazioni professionali Spese per contratti Disseminazione dei risultati (1) Materiale non inventariabile (2) Materiale inventariabile (max10%) Costi indiretti - ex spese di gestione (max10%) (3) Altri costi specifici Totale 3 3 3 3 2 2 800 2.000 1.000 1.000 4.000 24.000 2.400 6.000 3.000 3.000 8.000 48.000 2.000 2.000 2.000 1.000 2.600 80.000 (1) Elenco materiale non inventariabile Componenti elettronici, software (2) Elenco materiale inventariabile Computer portatili, schede elettroniche (3) Elenco altre spese Licenze software, traduzioni, preparazione documentazione scientifica per il progetto. Pagina 6 di 6 Stampato il 19.01.2014 00.02