Attività di Ricerca
Tecnologie avanzate e strumentazione
L'OATs svolge numerose attività tecnologiche e di supporto alla ricerca in astrofisica: gestione e archiviazione dei dati di telescopi e satelliti, calcolo ad alte prestazioni, progettazione e sviluppo di strumenti e software. L'OATs partecipa attivamente alla progettazione, costruzione e installazione di strumentazione astronomica all'avanguardia presso i principali telescopi ottici internazionali. Dopo il successo dell'installazione in Cile dello spettrografo ESPRESSO, attualmente il più preciso al mondo per le osservazioni di esopianeti, l'OATs ora guida le fasi costruttive di nuovi strumenti per i maggiori telescopi attualmente attivi e per il nuovo telescopio gigante di 39 metri di diametro in fase di costruzione. L'OATs è coinvolto nello sviluppo, ingegnerizzazione e operazioni del software per la ricerca scientifica del satellite Euclid, dedicato alla ricerca cosmologica, e procede in parallelo con lo studio delle attività di terra del satellite LiteBird, missione dedicata allo studio della radiazione cosmica di fondo. Questo impegno segue quello profuso nella gestione e operatività del centro dati del satellite Planck. L'OATs ospita parte del sistema PLEIADI (il sistema di supercalcolo più potente dell INAF) che viene utilizzato sia per i grandi esperimenti di simulazione dell'Universo che per fornire risorse di calcolo a progetti di ricerca di piccola e media dimensione. Il gruppo ha raggiunto negli anni una consolidata esperienza nello sviluppo e ottimizzazione di algoritmi che sono utilizzati nei più importanti esperimenti numerici e ha inoltre partecipato alla realizzazione di diversi prototipi di supercomputer europei. L’OATs ospita il Centro Italiano Archivi Astronomici IA2, il quale gestisce e rende disponibili verso astronomi e pubblico i dati e le immagini dei principali telescopi italiani, assieme ai servizi per ottimizzarne l'utilizzo, con lo scopo di creare un patrimonio utile a tutta la comunità.

Il satellite Euclid.

Il centro di calcolo dell'OATs.
Telescopi da Terra e Strumentazione
Il Laboratorio di Astrofisica delle Alte Energie dell'INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste è un'infrastruttura d'avanguardia dedicata allo sviluppo, all'integrazione e alla calibrazione di payload spaziali di nuova generazione e di strumentazione per l'esplorazione planetaria in-situ.
Il laboratorio gioca un ruolo cruciale in diverse missioni spaziali e consorzi internazionali, operando in stretta sinergia con l'area di Astrofisica Relativistica e Particellare. Il nostro focus si concentra sulla spettroscopia nei raggi X e Gamma, coprendo sia lo studio dell'universo transiente estremo sia la Space Resources Utilization (ISRU) in ambito lunare e marziano.
Principali Missioni e Progetti Spaziali
Il team vanta una forte leadership scientifica e tecnologica all'interno di progetti e consorzi di respiro internazionale, tra cui:
- HERMES Pathfinder & SpIRIT: Partecipazione core allo sviluppo di costellazioni di nano-satelliti (CubeSat) dedicate alla localizzazione ultra-rapida e allo studio dei Gamma-Ray Bursts (GRBs) e delle controparti elettromagnetiche dei transienti ad alta energia.
- TASTE: Sviluppo di strumentazione e astrofisica osservativa per l'indagine dei transienti astrofisici ad altissima energia.
- PROGReX: (Prospecting the Moon with Gamma and X-rays) Sviluppo e calibrazione di spettrometri a fluorescenza X e raggi Gamma per l'esplorazione in-situ delle risorse lunari e l'individuazione di Terre Rare (REE) e metalli.
- HARLOCK: (High-resolution Autonomous Resource Lunar Observation and Characterization Kit) Payload miniaturizzato e autonomo ad alta risoluzione progettato per l'integrazione su rover lunari di prossima generazione, finalizzato alla caratterizzazione mineraria del suolo.
Setup della facility di Fluorescenza a Raggi X (XRF) con tubo Amptek Mini-X2 e rivelatore Silicon Drift Detector (SDD).
Facility di Calibrazione e Spettroscopia XRF
Il cuore operativo del laboratorio è una facility dedicata alla Fluorescenza a Raggi X (XRF), ottimizzata per la caratterizzazione di analoghi del suolo lunare e marziano. La strumentazione comprende:
- Sorgenti Radiogene e di Calibrazione: Tubo a raggi X Amptek Mini-X2 (anodo in Argento, fino a 50 kV) e sorgenti radioattive sigillate (es. Fe-55, Am-241, Cs-137) impiegate all'interno di camere schermate customizzate in piombo.
- Rivelatori ad Alta Risoluzione: Spettrometri Silicon Drift Detector (SDD), tra cui l'Amptek X-123, capaci di raggiungere risoluzioni spettrometriche eccellenti (es. 124 eV FWHM a 5.9 keV) per discriminare con precisione gli elementi in traccia, i metalli e le Terre Rare (REE).
- Camere Climatiche e di Vuoto: Sistemi per il testing termo-vuoto e ambientale, essenziali per la space-qualification dell'hardware prima del volo.
Spettroscopia XRF di un analogo basaltico: rilevazione di elementi chiave per l'esplorazione lunare (Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Fe).
Modellistica e Simulazione Avanzata (Digital Twin)
Un elemento di unicità del nostro laboratorio è la completa integrazione tra hardware e software. Il team ha sviluppato un simulatore "forward-model" XRF completo che funge da vero e proprio Digital Twin della strumentazione.
L'intera catena di acquisizione — dallo spettro della sorgente, alla collimazione, alla geometria del target, fino alla risposta del rivelatore SDD — è riprodotta sia attraverso un motore analitico, sia mediante un tracciamento Monte Carlo fotone per fotone (GEANT4). Questo approccio permette di prevedere i tassi di conteggio, la risoluzione e le prestazioni attese dello strumento con una precisione superiore all'1%, consentendo di addestrare in anticipo gli algoritmi di analisi autonoma che opereranno a bordo dei futuri rover lunari.
Interfaccia del simulatore proprietario: confronto tra il modello teorico e la realizzazione statistica Monte Carlo (MMC).
Il Team
Il gruppo di lavoro unisce competenze multidisciplinari che spaziano dall'astrofisica delle alte energie, all'ingegneria dei sistemi aerospaziali, fino alla data science e allo sviluppo software. Le attività sono portate avanti in stretta collaborazione tra INAF, Università degli Studi di Trieste e Università di Trento:
- Fabrizio Fiore Direttore INAF-OATs
- Marco Citossi Responsabile Scientifico di Laboratorio INAF-OATs
- Chiara Feruglio INAF-OATs
- Giulia Baroni UniTS-INAF-OATs
- Anna Csernok UniTS-INAF-OATs
- Federico Dogo UniTS-INAF-OATs
- Tommaso Fagotto UniTN-INAF-OATs
- Sara Trevisan UniTS-INAF-OATs

Rappresentazione artistica del telescopio ELT con sovraimposto il logo di ANDES.




Overview della struttura di CUBES











