Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana
Contributo al Piano Triennale 2011 - 2013
Osservatorio Astronomico di Palermo G.S. Vaiana (OAPa)
Palazzo dei Normanni
Piazza del Parlamento 1
I-90134 Palermo
http://cerere.astropa.inaf.it
Sedi distaccate:Laboratori XACT (X-ray Astronomy Calibration and Testing facility), LIFE (Light Irradiation Facility for Exochemistry) e SCAN (Sistema di Calcolo per l'Astrofisica Numerica), via G.F. Ingrassia 31-31A, Palermo
Direttore:Salvatore Sciortino
tel: 091 233230   e-mail: sciorti at astropa.inaf.it
Contact Point:
tel:   e-mail:
Personale
Personale in servizio al 31 dicembre 2010
Prima fascia
Sciortino Salvatore
Seconda fascia
Collura Alfonso
Maggio Antonio
Micela Giuseppina
Terza fascia
Bocchino Fabrizio
Chinnici Ileana
Ciaravella Angela
Damiani Francesco
Flaccomio Ettore
Lo Cicero Ugo
Orlando Salvatore
Salemi Filippo
Stelzer Beate
Yelenina Tatiana (Tempo Determinato)
Personale Tecnico-Amministrativo
Armanno Livia
Candia Renato
Candia Roberto
Cumbo Maria Rosa (Tempo Determinato)
D'Accardo Salvatore
Di Cicca Gaspare
Ferrante Maria Maddalena (Tempo Determinato)
Genco Russo Vincenza Calogera
Incardona Anna Loredana
Inzerillo Giuseppe
Liggio Giovanni
Martines Francesca
Morale Flavio
Randazzo Donatella
Speziale Salvatore
Tardanico Crocifissa
Varisco Salvatore
Vitale Giuseppe
Post Doc
Affer Laura
Bonito Rosaria
Caramazza Marilena
Gelardi Chiara
Miceli Marco
Prisinzano Loredana
Dottorandi
Terzo Sergio
Associati in Quiescenza
Serio Salvatore
Associati con Incarico di Ricerca
Argiroffi Costanza
Barbera Marco
Peres Giovanni
Reale Fabio
Altri collaboratori
Cirrincione Mariangela
Di Bella Rossella
Mercurio Valeria
Notarbartolo Ruggero
Romano Donatella
Spagnolo Valeria
Viola Alessia
Infrastrutture
Officine
- Officina presso la XACT
L'OAPA dispone di una moderna officina, sita in locali in affitto in via Ingrassia, Palermo. L'officina e' stata rinnovata/potenziata negli anni 2002/2004 utilizzando i fondi di uno specifico programma PON e dispone di un grande tornio a controllo numerico di precisione, di una macchina utensile programmabile a controllo numerico e di altre minori e tipiche attrezzature da officina (trapani, frese, saldatrici di vario tipo).
Laboratori
- Laboratorio per micro-rivelatori criogenici
E' stato realizzato con fondi della Regione Siciliana, dell'ASI e con un cofinanziamento del MiUR un laboratorio di criogenia rivolto ad attività di R&D nel campo dei rivelatori basati su micro- calorimetri. Esso dispone di un criostato a demagnetizzazione adiabatica, largamente realizzato dai ricercatori e tecnici di OAPA, in grado di raffreddare i micro-rivelatori fino a temperature di poche decine di mK, e di mantenerli a queste temperature per diverse ore (circa 25 ore a 60 mK). Fra la fine del 2007 e il 2008 tale laboratorio e' stato potenziato grazie a un contributo della Fondazione Banco di Sicilia e a fondi di cofinanziamento dell'INAF-OAPA e del DS&FA-UNIPA.. Tale potenziamento è funzionale alla conduzione del programma di R&D nel campo delle matrici di micro- calorimetri. Dalla fine del 2008, il laboratorio dispone delle seguenti attrezzature: una cappa a flusso laminare, una cappa chimica, una lappatrice, uno stereo-microscopio, un deionizzatore, uno spin-coater, un tastatore piezoelettrico, un bromografo, una lavatrice ad ultrasuoni, una pompa meccanica da vuoto, un lavandino alimentato da acqua filtrata, un hot-plate con agitatore magnetico, un forno termoregolato, ed una bilancia di precisione. Va sottolineato che i processi che vengono svolti all'interno del laboratorio richiedono un elevata pulizia dell'aria. Per rispondere a questa esigenza l'intero laboratorio è mantenuto sotto pressione da un'unità di trattamento dell'aria. L'aria immessa nella stanza passa attraverso un filtro a sacco e successivamente un filtro assoluto. Per poter disporre di uno spazio con una pulizia dell'aria ancora più elevata si è ricorre a una cappa a flusso laminare orizzontale classe 100. Essa contribuisce altresì alla pulizia dell'aria dell'intera stanza forzando la circolazione dell'aria attraverso i suoi filtri assoluti. Infine, il laboratorio è schermato dalla luce UV e blu proveniente dall'esterno mediante schermi acrilici posizionati su visive e finestre. Un analogo schermo è stato installato davanti alle lampade della cappa a flusso laminare. All'interno del laboratorio è possibile escludere l'illuminazione a lampade fluorescenti ed utilizzare esclusivamente lampade a luce gialla. L'ambiente a luce gialla consente di adoperare materiali fotosensibili quali il fotoresist utilizzato per processi microfotolitografici.
- SCAN (Sistema di Calcolo per l'Astrofisica Numerica)
A partire dal 2000, l' OAPA si e dotato di una facility di calcolo ad alte prestazioni, denominata Sistema di Calcolo per l' Astrofisica Numerica (SCAN). Il sistema è stato inizialmente realizzato nell'ambito di progetto di formazione e ricerca dal titolo "Alta formazione nel campo del calcolo ad alte prestazioni e problematiche astrofisiche attuali" finanziato dalla MIUR utilizzando fondi dell'Unione Europea. Nel corso degli anni SCAN è stato costantemente aggiornato grazie a finanziamenti dell' Unione Europea, della Regione Sicilia, dell' Università di Palermo e infine di contratti ASI/INAF. In particolare, grazie ad un finanziamento della Regione Siciliana, dagli inizi del 2005 la facility SCAN è stata aggiornata con un cluster linux EXADRON composto da 12 nodi on-cluster IB, ciascuno dotato di 2 processori Opteron 250 AMD (2.2 GHz), per un totale di 24 processori. I nodi sono connessi tra loro da una rete Infiniband ad alta velocità. Il cluster è dotato di una memoria totale di 48 GByte. Poiche' questo sistema è ormai obsoleto e molto dispendioso dal punto di vista del consumo energetico se ne prevede la disattivazione e dismissione nel corso del 2010. Per garantire la continuità operativa nel corso del 2009, la facility è stata dotata di un cluster Linux costituito da un nodo master e da sei nodi di calcolo dotati ciascuno di due processori 4-core per un totale di 48 CPU e 96 GB di memoria RAM (DDR2 667 MHz) alloggiati in tre server in configurazione Twin Server. L' architettura a 64 bit e basata sia su processori Intel (Xeon Harpertown E5420 a 2.5 GHz) che AMD (Opteron Barcelona 2354 a 2.2 GHz). I collegamenti a bassa latenza sono garantiti dalle schede Infiniband (Host Channel Adapter - HCA) montate su ciascun nodo e da uno switch InfiniBand (Mellanox Infiniscale III DDR).Nel corso dei primi mesi del 2010 questo cluster verrà potenziato con ulteriori 24 CPU AMD Opteron, acquistate nell'ambito di un progetto ASI-AAE, che porteranno il cluster ad un totale di 72 CPU e 144 GB di memoria RAM. Ai sistemi di calcolo dedicati alla produzione scientifica si affianca un piccolo cluster linux usato per test e sviluppo di codici numerici e per post-processing dei risultati delle simulazioni numeriche, acquisito nell' ambito del programma di borse di studio Marie Curie denominato PHOENIX finanziato dalla U.E. (2006-2010). Tale cluster è composto da 3 nodi on-cluster, ciascuno dotato di 4 processori AMD Opteron (2.2 GHz), per un totale di 12 processori. In questo caso, i nodi sono connessi tra loro da una rete di comunicazione a bassa velocità. SCAN viene utilizzato per vai programmi scientifici che coinvolgono ricercatori di OAPA e del DSFA/UNIPA associati oltre che come sito per una serie di attività di formazione di studenti di fisica, informatica ed ingegenria nel campo dello HPC.
- LIFE (Light Irradiation Facility for Exochemistry)
Il laboratorio LIFE è in fase di completamento e ad oggi comprende: 1. Una camera ad alto vuoto (~ 10^-11 mbar), contenente 14 finestre, oltre a quelle dedicate al sistema di pompaggio, alle quali potranno essere connessi diversi strumenti di misura e sorgenti di radiazione. La camera è attualmente dotata di una sorgente UV (HI Ly-alpha), una sorgente X (1.5 - 10 keV), un criostato integrato con un sistema di controllo della temperatura che permette di controllare la temperatura con una accuratezza di +- 1 K. Uno spettrometro di massa (RC PIC Quadrupole Mass Spectrometer) in grado di misurare masse fino a 300 amu. Inoltre la camera è fornita di un sistema di baking che permette di riscaldare la camera fino a 200 C al fine di ottenere alti livelli di vuoto. 2. Una clean room di classe 100. 3. Un forno da laboratorio che raggiunge temperature di 600 C. Il laboratorio LIFE è stato costruito utilizzando risorse messe a disposizione dalla Regione Sicilia e risorse sui fondi della Ricerca di Base.
- XACT (X-ray Astronomy Calibration and Testing) Facility
La X-ray Astronomy Calibration and Testing (XACT) facility, è costituita da: Un cilindro in acciaio a sezione variabile lungo 34,5 metri, mantenuto in alto vuoto, che serve a contenere un fascio di raggi X. Ad un' estremità del cilindro si trova la sorgente di raggi X; all' altra estremità si trova la sezione del cilindro dentro cui vengono alloggiati gli strumenti utilizzati per svolgere le misure di test e calibrazione. Questa parte finale del cilindro è dotata di uno sportello del diametro di 1 metro che si apre all' interno di una camera pulita di classe 1000. Una grossa camera cilindrica del diametro di 2.5 metri, permette di alloggiare telescopi per raggi X per effettuarne la calibrazione. La XACT, mirata allo sviluppo e calibrazione di strumentazione per astronomia X/UV, è operativa dalla prima metà del 1993. Diversi ampliamenti sono stati apportati nel corso degli anni. Oggi essa è la più grossa facility di calibrazione operante in Italia nel regime fra 0.1 e 20 keV. Il valore complessivo dell'investimento cumulativo avviato nel 1990 è oggi pari a circa 3 Meuro. Una parte delle attrezzature (circa il 30%) è stata finanziata dalla Regione Siciliana. L'ASI ha finanziato l'acquisto dei sistemi di elaborazione di immagini, le attrezzature per i test e le calibrazioni dei filtri specificatamente necessari per il programma Chandra-HRC, il sistema di stoccaggio dei filtri di back-up della camera EPIC di XMM-Newton, e la realizzazione del sistema di controllo del vuoto. In risposta ad un bando pubblico del MiUR N. 68 del 23.01.2002 l'OAPA ha presentato un progetto per il potenziamento delle attrezzature della XACT facility nell'ambito del PON 2000-2006 "Ricerca Scientifica, Sviluppo Tecnologico ed Alta Formazione". Tale progetto, che prevedeva investimenti per 768.000 Euro (di cui 140.000 da parte dell'OAPA) è stato approvato dal MiUR per un triennio e si è concluso nel Febbraio 2006. Grazie a questo intervento si è realizzato: 1) il prolungamento della camera a vuoto principale per test nei raggi X dai 17 metri originali ai circa 35 metri attuali, con l'aggiunta di una camera del diametro di 2 metri per il test di telescopi. Questo sviluppo ha aumentato significativamente le potenzialità di test di ottiche ad incidenza radente; 2) Progettazione e realizzazione di un monocromatore a doppia diffrazione di Bragg che copre la banda 0,5 - 30 keV; 3) Sviluppo di nuovi sistemi di micro-movimentazione da vuoto che includono un sistema di puntamento alt-azimutale per telescopi a raggi X; 4) Razionalizzazione e sviluppo dei sistemi di acquisizione dati e controllo di strumentazione. Oggi la XACT è operativa nella sede INAF in via G.F. Ingrassia 31, più ampia ed adatta ad ospitare la facility rispetto ai precedenti locali in affitto. Grazie ad un progetto denominato PRISMA, con il quale il Ministero dell'Economia e Finanza, tramite l'Ufficio Innovazione Tecnologica dell'INAF ha finanziato alcune iniziative tecnologicamente innovative che prevedevano collaborazioni tra l'INAF ed imprese operanti nel Meridione d'Italia, è stato possibile inoltre realizzare fra il 2006 e il 2007 un sistema da alto vuoto d'avanguardia che consente l'ottenimento di vuoto privo di contaminanti, in assenza di vibrazioni e con affidabilitá estrema. La XACT è stata inserita come una della facility offerte per accesso trans-nazionale nell'ambito della proposta AHEAD recentemente sottoposta alla UE.
Infrastrutture Osservative
- Telescopio Automatizzato dotato di completo Controllo Remoto
Si tratta di un telescopio commerciale Celestron da 14 pollici che è stato largamente modificato e potenziato. Oltre ad essere dotato di una camera CCD con un ampia serie di filtri, è interfacciato con un sofisticato sistema di controllo remoto che permette di guidare le osservazioni da un sito remoto, p.e. da un PC operante presso una scuola. Esso pertanto costituisce una risorsa piuttosto interessante per un programma di diffusione della cultura scientifica e per un programma di didattica dell'astrofisica.
Strutture museali
- Museo della Specola
Il Museo della Specola, inaugurato nel 2001, è sito nei locali restaurati dell'antica Specola palermitana, fondata nel 1790. Il principio espositivo è fondato sulla ricostruzione degli ambienti di lavoro in cui operarono gli astronomi del passato, ricollocando all' interno delle stanze gli strumenti e le suppellettili originali, tra cui anche i mobili appositamente disegnati per la Specola dal celebre architetto Lèon Dufourny. Il ricco patrimonio storico dell' Osservatorio è stato così reso fruibile al pubblico, offrendo la possibilità di effettuare visite guidate, mediante le quali il visitatore percorre un viaggio affascinante nei due secoli di vita dell' Osservatorio. Il Museo della Specola comprende una ricca collezione di strumenti astronomici, cui si affiancano orologi, strumenti meteorologici e topografici, apparati di fisica e di geomagnetismo. Gioiello della collezione è il celebre Cerchio di Ramsden, strumento unico per tipologia e qualità, col quale Giuseppe Piazzi scoprì il primo asteroide, Cerere, nel 1801. Lo strumento è stato restaurato e ricollocato nella sua posizione originaria, nella stanza circolare. La galleria degli strumenti mobili ospita invece le vetrine originali del Dufourny, che contengono gli strumenti portatili, insieme a vetrine moderne con strumenti di datazione più tarda. La sala meridiana è stata ricostruita secondo la descrizione riportata da Domenico Ragona nel 1850 circa. Infine, la sala del refrattore ospita lo splendido equatoriale Merz utilizzato per le prime ricerche di fisica solare nella seconda metà dell'Ottocento. Correda la collezione una galleria di ritratti di astronomi, alcuni dei quali eseguiti da Giuseppe Velasco ai primi dell'Ottocento.
Biblioteche aperte al pubblico
- Biblioteca dell'Osservatorio Astronomico di Palermo
La biblioteca dell' Osservatorio Astronomico di Palermo origina con il lascito dei libri del suo primo direttore, Giuseppe Piazzi. Questo primo nucleo comprende oltre 350 opere, tra cui rare edizioni dei secoli XVI e XVII, e periodici a diffusione internazionale come le Philosophical Transactions of the Royal Society of London e l' Histoire de l' Acadèmie Royale des Sciences di Parigi. Nel tempo, il patrimonio librario ha aumentato la sua consistenza, grazie anche allo scambio di serie di pubblicazioni, sia astronomiche che meteorologiche, intercorso tra gli Osservatori di tutto il mondo, specialmente alla fine del secolo XX. La biblioteca, specializzata in astronomia e astrofisica, consta di una sezione antica e di una moderna, che raccolgono oltre 20.000 monografie e 1100 periodici. Eà disponibile un sistema di consultazione elettronica del catalogo sia della biblioteca storica che di quella moderna. Le collezioni sono aperte al pubblico per la consultazione.
Altro
- Infrastruttura informatica
L'Osservatorio Astronomico di Palermo, grazie al personale del Centro di Elaborazione Dati (CED), garantisce tutti i servizi necessari per il funzionamento di un centro di ricerca costituito quale entità autonoma. Si hanno così servizi di posta elettronica (SMTP), DNS, NIS, HTTP, di backup dati, di routing e sicurezza perimetrale (firewall), di supporto per il calcolo scientifico, l'usuale gestione dei sistemi di lavoro personale (scientifico e amministrativo) ed infine la gestione per il calcolo scientifico anche su piattaforme HPC (High Perfomance Computing). Il parco macchine è costituito da una dozzina di server, per i servizi generali e il calcolo scientifico, da circa settanta stazioni di lavoro personali ed infine da due cluster distinti per il calcolo parallelo. Questa struttura utilizza una rete locale (LAN) in tecnologia ethernet gigabit con dorsale in fibra ottica, per l' interconnessione tra gli elaboratori. Sono presenti sia sistemi operativi Linux, essenzialmente volti all'utilizzo in ambito scientifico, che Microsoft Windows. I sistemi con Linux costituiscono il nucleo della potenza di calcolo ad uso della ricerca scientifica (a parte il calcolo HPC che utilizza SCAN) che trova in un elaboratore con 16 core AMD Opteron e 16 GB di RAM (potenza di calcolo teorica massima di 128 Gflops) il suo elemento principale. I servizi generali di database, NIS, DNS, DHCP, SMTP e HTML sono erogati da server distinti dotati di sistema operativo Linux su architetture multicore. I servizi di archiviazione sono forniti da due SAN (Storage Area Network) costituite da due server biprocessore, 2 controller HP MSA 1000 e da 3 box HP MSA20 contenenti 36 dischi e da due storage appliance iSCSI per un totale di circa 12 TB replicati. Da ultimo un server con 8 core INTEL e dotato di 8 GB di RAM offre servizi di O.S. virtualization utilizzati tra l' altro per il monitoring della LAN, dai servizi di stampa e come application server Microsoft Windows. Un server offre il contenuto degli archivi astronomici ottici DSS1 e, nella banda di energia X, Einstein, EXOSAT e una base dati costituita dai prodotti della pipeline di analisi sviluppata da ricercatori di OAPA e del CfA sulla missione ROSAT, strumento PSPC. Circa 50 PC sono connessi alla rete e utilizzati come stazioni di lavoro con sistema operativo Linux; altri venti dotati di Windows XP sono adoperati principalmente per scopi amministrativi/ contabili e per la gestione della biblioteca, oltre che come terminali X-windows. I servizi di stampa sono erogati da 10 stampanti laser B/ W, 6 stampanti laser a colori, un sistema di stampa digitale B/W per grandi volumi, uno a colori ed infine una stampante a colori per grandi formati. Sono inoltre forniti servizi di archiviazione su nastro nei formati 8MM e DLT. La sede centrale dell'Osservatorio è attraversata da una dorsale Ethernet gigabit in fibra ottica che fa capo a due switch ad alte performances; a questi apparati sono attestati gli switch di piano connessi a loro volta in tecnologia Ethernet gigabit su rame. La sede distaccata del laboratorio raggiunge quella principale attraverso un collegamento realizzato mediante un ponte laser a 155 Mbit/s, esiste inoltre in funzione di backup un collegamento radio che utilizza parte della infrastruttura di rete dell'Università di Palermo. La sede centrale dell'Osservatorio è dalla fine del 2009 collegata attraverso un router Cisco 2800 al POP-GARR sito presso il CUC dell'Università di Palermo attraverso un collegamento dedicato in fibra ottica da 100 MB/sec. Sulla rete di elaboratori dell'OAPA sono accessibili e sono mantenute una serie di strumenti di analisi di immagini astronomiche basata su una vasta collezione di software astronomico come IDL, IRAF, MIDAS, XANADU, CIAO, SAS, etc; sono inoltre disponibili sistemi commerciali di gestione di database relazionali che sono utilizzati per la gestione delle banche dati astronomiche residenti presso OAPA. E' inoltre disponibile il software per l'analisi statistica avanzata Splus ed R. Sono infine disponibili un pacchetto di programmi che permettono la simulazione di osservazioni X con rivelatori a immagine utilizzando diverse possibili ottiche, una libreria di applicazioni per IDL, chiamata Analysis System for Astrophysical Plasmas (ASAP), sviluppata per l'analisi, la sintesi e la rappresentazione dettagliata di modelli teorici di plasmi astrofisici visti attraverso una ampia serie di rivelatori nei raggi X ed EUV, e infine un innovativo software per la rivelazione di sorgenti X, inizialmente sviluppato per l'analisi scientifica automatica dei dati PSPC di ROSAT, e oggi in grado di operare anche su osservazioni Chandra e XMMNewton. Una attenta politica di gestione dei periodi di garanzia e di rinnovo delle attrezzature ha permesso finora di limitare al minimo indispensabile i costi di manutenzione delle attrezzature di calcolo.
Partecipazioni
1 Consorzio COMETA, opera nel territorio della Regione Sicilia (Consorzio a estensione Locale)
Svolge, anche su commessa, attività di ricerca di base e applicata per l'adozione e lo sviluppo di sistemi di calcolo ad alte prestazioni, per la gestione di grandi banche dati e di simulazione multimediale; promuove tecnologie di calcolo basate su "grid"; promuove l'alta formazione