Gaia DPCT

Il progetto per lo sviluppo e l’operatività del Gaia DPCT, il centro di elaborazione italiano dei dati della missione Gaia, è realizzato dal team scientifico dell’Osservatorio Astronomico di Torino (P.I. Mario Lattanzi) in collaborazione con ALTEC, ed è finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana.

Nel progetto ALTEC ha, in primo luogo, il compito di:

  1. fornire un’infrastruttura completa, hardware e software, e un database con i requisiti necessari per inglobare e permettere l’esecuzione dei software scientifici sviluppati dall’Osservatorio Astronomico di Torino;
  2. operare l’intero sistema e la pipeline di elaborazione dati relativa all’Astrometric Verification Unit (AIM, BAM, GSR) ed all’esperimento GAREQ (GAIA Relativistic Experiment on Quadrupole), oltre ad ospitare l’IGSL DB (Initial GAIA Source List).

 

Lo sviluppo del GAIA-DPCT è il risultato del lavoro di un team integrato ALTEC/INAF-OATo, iniziato a Luglio 2008, con le attività di definizione del centro e di interfaccia/integrazione del DPCT nei confronti del DPAC, e con la preparazione e la consegna della documentazione richiesta per la CDR che si è svolta con successo nel periodo maggio-giugno 2009.

Il lavoro è proseguito, da giugno 2010, con un contratto triennale di ASI ad ALTEC.

A partire da giugno 2010, ALTEC si è occupata della realizzazione e dell’utilizzo della piattaforma di test e sviluppo del DPC Italiano, inclusi i test sul sistema integrato costituito dall’infrastruttura del DPCT e i moduli scientifici sviluppati da OATo, e ha partecipato con il DPCT alle campagne di test integrati, a livello DPAC, che hanno coinvolto tutti i DPC che costituiscono il Ground Segment scientifico della missione.

A partire dalla seconda metà del 2012 è iniziata l’attività di acquisizione, installazione e configurazione di una prima parte di HW e SW per lo sviluppo della piattaforma operativa del DPCT necessari per il supporto alle attività di commissioning e alla prima fase di missione scientifica del satellite Gaia

 

Il DPCT, insieme agli altri centri di processamento che costituiscono il ground segment scientifico della missione Gaia, ha superato con successo la GSRR-Ground Segment Readiness Review che si è conclusa a maggio 2013. In particolare, questa review ha verificato che il software di processamento dati necessari per la fase di “commissioning” e “early operations” è pronto e il personale coinvolto nelle attività è stato addestrato nel corso delle campagne di test “operational reharsal”.

DPCT Operations Room durante le Operations Rehearsal

La Mission Flight Acceptance Review si è conclusa con successo a giugno 2013, il satellite Gaia è stato trasportato alla base di lancio a Kourou a fine agosto 2013 ed è pronto per il lancio, pianificato per  il 20 novembre 2013.

Dopo quattro giorni dal lancio, durante la fase di trasferimento nel punto L2, il satellite inizierà ad inviare a terra alcuni dati del P/L  ed in particolare quelli relativi al BAM.  Ciò implicherà l’immediata attivazione del DPCT per la ricezione, processamento ed analisi dei primi dati dello strumento.

La prima fase di commissioning del satellite inizia già durante la fase di trasferimento al punto L2 (circa 30 giorni) ed ha una durata nominale di circa 45 giorni.

I dati di AIM inizieranno ad essere inviati non appena il satellite sarà in L2, nella seconda fase di commissioning.

Completato il commissioning, dal 91° giorno inizierà la missione nominale del satellite con una durata prevista di 5 anni.

La missione Gaia
Gaia è una missione astronomica dell’ESA il cui lancio è pianificato per il 20 novembre del 2013. La missione è stata concepita con l’obiettivo di effettuare misure molto precise della posizione e della velocità radiale di circa un miliardo di stelle, e creare una mappa tridimensionale e il più grande e preciso catalogo stellare della nostra galassia, la Via Lattea. Gaia fornirà, nei 5 anni previsti di vita operativa, dati astrometrici delle stelle con una precisione duecento volte maggiore di quelli di Hipparcos e informazioni astrofisiche sulla luminosità nelle diverse bande spettrali che permetteranno di studiare in dettaglio la formazione, la dinamica, la chimica e l’evoluzione della nostra galassia. Sarà anche possibile individuare pianeti extrasolari e osservare asteroidi, galassie e quasars. Il satellite Gaia è realizzato direttamente da ESA, anche per la parte della strumentazione scientifica, utilizzando il contributo fornito dagli stati membri per il programma scientifico, di cui l’Italia è il terzo paese contribuente.
Il Ground Segment di Gaia
La missione Gaia richiede come elemento critico la realizzazione e l’operatività di un Ground System (GS) per tutta la durata della missione e fino al raggiungimento della qualità scientifica prevista prima della pubblicazione dei risultati ad uso di tutta la comunità scientifica internazionale. Il GS è composto da sei differenti Data Processing Centers (DPCs) e la sua realizzazione e gestione è compito primario del consorzio europeo DPAC, responsabile per l’ESA della riduzione dati dalla missione. I sei centri sono: ESAC/DPCE, CNES/DPCC, Barcellona/DPCB, Cambridge/DPCI, Ginevra/DPCG e Torino/DPCT.


Schema del Ground Segment di Gaia
La responsabilità della riduzione dell’enorme mole di dati che saranno prodotti dalla missione è demandata al DPAC (Data Processing and Analysis Consortium), il consorzio di istituti di ricerca europei creato in risposta a un Announcement of Opportunity dell’ESA. Il DPAC è strutturato in 8 Coordination Unit (CU), ognuna incaricata di un particolare aspetto del processamento dei dati. 

 

Struttura del DPAC Descrizione di Gaia DPCT Gaia DPCT, il DPC italiano, è ospitato e operato all’interno del centro ALTEC di Torino. Compiti principali del centro sono la realizzazione dell’infrastruttura (in termini di HW, SW e sistemi di comunicazione) e il supporto operativo alle attività di AVU (Astrometric Verification Unit) di CU3 per tutte le attività di processamento dati di responsabilità del team scientifico italiano. Il DPCT si occupa anche della realizzazione dell’archivio di tutti i dati (dati di calibrazione fotometrica, librerie degli spettri, ecc.) prodotti e distribuiti al DPAC come parte del contributo italiano alle attività di CU4, CU5, CU7 e CU8. AVU è responsabile per lo sviluppo e il mantenimento dei seguenti prodotti SW che ricadono nelle attività di CU3: 

  • AIM (Astrometric Instrument Model) e BAM (Basic Angle Monitoring), effettuano il monitoraggio del comportamento degli strumenti nel corso della missione Gaia e forniscono una stima dell’impatto di eventuali anomalie sui dati ricevuti;
  • GSR (Global Sphere Reconstruction), utilizza un metodo di ricostruzione indipendente che consente di effettuare un confronto con il metodo di processamento dei dati astrometrici (AGIS) utilizzato come baseline del progetto da ESAC/DPCE.

Gaia DPCT ospiterà anche:

  • il sistema GAREQ (GAia Relativistic Experiment on Quadrupole) che elaborerà i dati degli strumenti per ottenere una stima sulla deflessione della luce generata dalle componenti di quadrupolo della massa di Giove;
  • The Initial Gaia Source List IGSL database, che sarà mantenuto e aggiornato nel corso della vita operativa di Gaia e sarà usato, in particolare, per produrre una versione aggiornata del catalogo IGSL che sarà consegnato periodicamente a ESAC e inserito nel Main DB.

Architettura di Riferimento del DPCT

 

Link al sito web INAF/OATo “MissioneGaia e la Partecipazione Italiana”
Per maggiori informazioni si rimanda al sito dedicato: clicca qui

Altri Link di possibile interesse:

l’Exploration visto da NASA ed ESA

http://www.nasa.gov/mission_pages/exploration/main/index.html
http://www.esa.int/esaHS/exploration.html
http://www.esa.int/SPECIALS/Space_Year_2007/SEM2ATQ08ZE_0.html

apprendere l’Osservazione dell’Universo anche attraverso i giochi:

ESA-KIDS

osservazioni planetarie ad alta risoluzione

http://pianeti.uai.it/index.php/Alta_Risoluzione