Descrizione del modulo "Sviluppo ed integrazione di tecnologie attive e passive per il sondaggio dell'atmosfera (TA.P06.002.002)"

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  • Descrizione del modulo "Sviluppo ed integrazione di tecnologie attive e passive per il sondaggio dell'atmosfera (TA.P06.002.002)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Risposta a bisogni individuali. Fornitura ad ESA di prodotti relativi ad attività spaziali nel campo della climatologia dell'atmosfera, quali in particolare: nuovi codici per l'estrazione di parametri geofisici da misure indirette (MARSCHALS), aggiornamento e controllo di qualità di procedure per l'analisi operativa di strumenti spaziali (MIPAS), validazione di misure dallo spazio (SAFIRE-A). Risposte a bisogni collettivi. Sviluppo di nuova strumentazione (sistemi LIDAR e campagna di misura con spettrometro REFIR-PAD) e di tecniche di \"data assimilation\" (ASSET) per il monitoraggio e la modellazione dell'atmosfera finalizzati ad una migliore descrizione e previsione dei fenomeni in atto. I possibili utillizzatori di di questi prodotti sono le comunità climatologica, meteorologica ed ambientale. Rischio di impatto per asteroidi incrociatori della Terra. Rischio di impatto per satelliti in orbita terrestre. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Metodi di osservazione remota dell'atmosfera per lo studio della sua composizione chimica, del bilancio radiativo e del contenuto di aerosol. Space debris e planetologia. (literal)
Competenze
  • Spettroscopia a trasformata di Fourier (FTS): sviluppo di spettroradiometri nel medio e lontano infrarosso ed applicazione in campagne di misura da terra e da piattaforme areotrasportate: palloni stratosferici e aereo stratosferico M55. Inversione di misure remote: sviluppo di codici numerici per l'analisi di livello 2 di misure di radianza atmosferica: ricostruzione dei profili verticali di concentrazione. Controllo in azimuth di gondole stratosferiche: sviluppo di sistemi di puntamento. Sistemi LIDAR: sviluppo di strumentazione per la caratterizzazione del particolato atmosferico e nubi. Morfologia della ionosfera e fenomeni collegati: sviluppo di ricevitori satellitari e trattamento dei relativi dati di Doppler Differenziale. Meccanica celeste, dinamica del volo spaziale, scienze planetarie (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Il modulo opera nell'ambito delle ricerche della fisica dell'atmosfera, del monitoraggio dell'inquinamento ambientale e dei cambiamenti climatici. Il potenziale impiego diretto delle competenze sia nella progettazione della strumentazione che nell'analisi dati è relativo alle possibili ricadute tecnologiche al sistema indistriale che opera nel settore dell'ottica, elettronica e del monitoraggio ambientale. In particolare verso industrie che sviluppano metodologie e strumentazione innovativa per la misura dei parametri atmosferici sia per il controllo dell'inquinamento in aree metropolitane che per le previsioni meteorologiche. (literal)
Tecnologie
  • Sviluppo di sorgenti termiche di riferimento e interferometri laser per strumentazione FTS. Sviluppo optomeccanico di interferometri e sistemi LIDAR. Sviluppo di elettronica ottimizzata per strumentazione operante sotto vuoto e a bassissima pressione (palloni stratosferici) per il controllo di processo e l'acquisizione dei segnali. Sviluppo di metodi e algoritmi per la soluzione dell'equazione del bilancio radiativo ed il retrieval della concentrazione delle specie molecolari di interesse per la fisica dell'atmosfera. (literal)
Obiettivi
  • Controllo di qualità, e misure di validazione per lo strumento MIPAS operante sul satellite ENVISAT. Utilizzo del nuovo codice con caratteristiche innovative per analisi di livello 2 di misure atmosferiche sia nella regione millimetrica (MARSCHALS) che nel medio e lontano IR (REFIR-PAD). Organizzazione di future campagne di misura con lo strumento REFIR-PAD sia da terra (alta quota) che da pallone stratosferico dello spettro di emissione dell'atmosfera terrestre nel lontano infrarosso. Realizzazione di una gondola multiutente come infrastruttura nazionale. Misure con strumentazione LIDAR delle PM10 e delle proprietà ottiche e fisiche di aerosoli e nubi. Realizzazione di una stazione LIDAR per misure di cirri presso la base antartica di Dome C (progetto PNRA). (literal)
Stato dell'arte
  • Lo sviluppo di sempre più performanti strumenti di misura remota e di algoritmi sempre più efficaci per la determinazione dei principali parametri chimico-fisici dell'atmosfera spinge per lo sviluppo di una rete osservativa globale basata su tecnologia spaziale. Lo sviluppo di nuovi strumenti e metodi di misura che vengono utilizzati in campagne a terra e da piattaforme aereo trasportate consente di contribuire alla evoluzione in corso. (literal)
Tecniche di indagine
  • Spettroscopia nel medio e lontano IR dell'atmosfera per l'analisi chimica (alta risoluzione spettrale) e del bilancio radiativo (media risoluzione). Calcolo del trasferimento radiativo per la simulazione dell'emissione atmosferica e l'inversione dei dati per la stima dei parametri geofisici. LIDAR a backscattering per il monitoraggio del particolato atmosferico in troposfera. Analisi dei segnali GPS per la misura del TEC della ionosfera. (literal)
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