ALBERT

Description: We presented Spitzer Infrared Spectrograph (IRS) observations of two objects of the Taurus population that show unambiguous signs of clea,ring in their inner disks. In one of the objects, DM Tau, the outer disk is truncated at 3 AU; this object is akin to another recently reported in Taurus, CoKu Tau/4, in that the inner disk region is free of small dust. Unlike CoKu Tau/4, however, this star is still accreting, so optically thin gas should still remain in the inner disk region. The other object, GM Aur, also accreting, has about 0.02 lunar masses of small dust in the inner disk region within about 5 AU, consistent with previous reports. However, the IRS spectrum clearly shows that the optically thick outer disk has an inner truncation at a much larger radius than previously suggested, of order 24 AU. These observations provide strong evidence for the presence of gaps in protoplanetary disks.

Description: We presented the infrared spectrum of the young binary system St 34 obtained with the Infrared Spectrograph (IRS) on the Spitzer Space Telescope. The IRS spectrum clearly shows excess dust emission, consistent with the suggestion of White & Hillenbrand that St 34 is accreting from a circumbinary disk. The disk emission of St 34 is low in comparison with the levels observed in typical T Tauri stars; silicate features at 10 and 20 microns are much weaker than typically seen in T Tauri stars; and excess emission is nearly absent at the shortest wavelengths observed. These features of the infrared spectrum suggest substantial grain growth (to eliminate silicate features) and possible settling of dust to the disk midplane (to reduce the continuum excess emission levels), along with a relatively evacuated inner disk, as expected due to gravitational perturbations by the binary system. Although the position of St 34 in the H-R diagram suggests an age of 8f Myr, assuming that it lies at the distance of the Taurus-Auriga molecular clouds, White & Hillenbrand could not detect any Li I absorption, which would indicate a Li depletion age of roughly 25 Myr or more. We suggest that St 34 is closer than the Taurus clouds by about 30-40 pc and has an age roughly consistent with Li depletion models. Such an advanced age would make St 34 the oldest known low-mass pre-main-sequence object with a dusty accretion disk. The persistence of optically thick dust emission well outside the binary orbit may indicate a failure to make giant planets that could effectively remove dust particles.

Description: We presented the results of an infrared imaging survey of Tr 37 and NGC 7160 using the IRAC and MIPS instruments on board the Spitzer Space Telescope. Our observations cover the wavelength range from 3.6 to 24 microns, allowing us to detect disk emission over a typical range of radii 0.1 to 20 AU from the central star. In Tr 37, with an age of about 4 Myr, about 48% of the low-mass stars exhibit detectable disk emission in the IRAC bands. Roughly 10% of the stars with disks may be "transition" objects, with essentially photospheric fluxes at wavelengths i 4.5 microns but with excesses at longer wavelengths, indicating an optically thin inner disk. The median optically thick disk emission in Tr 37 is lower than the corresponding median for stars in the younger Taurus region; the decrease in infrared excess is larger at 6-8 microns than at 24 microns, suggesting that grain growth and/or dust settling has proceeded faster at smaller disk radii, as expected on general theoretical grounds. Only about 4% of the low-mass stars in the 10 Myr old cluster NGC 7160 show detectable infrared disk emission. We also find evidence for 24 micron excesses around a few intermediate-mass stars, which may represent so-called "debris disk" systems. Our observations provided new constraints on disk evolution through an important age range.

Description: We report the design of a new application-specific integrated circuit (ASIC) for use in radio telescope correlators. It supports the construction of correlators for an arbitrarily large number of signals. The ASIC uses an intrinsically low-power architecture along with design techniques and a process that together result in unprecedentedly low power consumption. The design is flexible in that it can support telescopes with almost any number of antennas N. It is intended for use in an "FX" correlator, where a uniform filter bank breaks each signal into separate frequency channels prior to correlation.

Description: Radio telescopes that employ arrays of many antennas are in operation, and ever larger ones are being designed and proposed. Signals from the antennas are combined by cross-correlation. While the cost of most components of the telescope is proportional to the number of antennas N, the cost and power consumption of cross-correlationare proportional to N2 and dominate at sufficiently large N. Here we report the design of an integrated circuit (IC) that performs digital cross-correlations for arbitrarily many antennas in a power-efficient way. It uses an intrinsically low-power architecture in which the movement of data between devices is minimized. In a large system, each IC performs correlations for all pairs of antennas but for a portion of the telescope's bandwidth (the so-called "FX" structure). In our design, the correlations are performed in an array of 4096 complex multiply-accumulate (CMAC) units. This is sufficient to perform all correlations in parallel for 64 signals (N=32 antennas with 2 opposite-polarization signals per antenna). When N is larger, the input data are buffered in an on-chipmemory and the CMACs are re-used as many times as needed to compute all correlations. The design has been synthesized and simulated so as to obtain accurate estimates of the IC's size and power consumption. It isintended for fabrication in a 32 nm silicon-on-insulator process, where it will require less than 12mm2 of silicon area and achieve an energy efficiency of 1.76 to 3.3 pJ per CMAC operation, depending on the number of antennas. Operation has been analyzed in detail up to N = 4096. The system-level energy efficiency, including board-levelI/O, power supplies, and controls, is expected to be 5 to 7 pJ per CMAC operation. Existing correlators for the JVLA (N = 32) and ALMA (N = 64) telescopes achieve about 5000 pJ and 1000 pJ respectively usingapplication-specific ICs in older technologies. To our knowledge, the largest-N existing correlator is LEDA atN = 256; it uses GPUs built in 28 nm technology and achieves about 1000 pJ. Correlators being designed for the SKA telescopes (N = 128 and N = 512) using FPGAs in 16nm technology are predicted to achieve about 100 pJ.

Description: The architecture of a cross-correlator for a synthesis radio telescope with N greater than 1000 antennas is studied with the objective of minimizing power consumption. It is found that the optimum architecture minimizes memory operations, and this implies preference for a matrix structure over a pipeline structure and avoiding the use of memory banks as accumulation registers when sharing multiply-accumulators among baselines. A straw-man design for N = 2000 and bandwidth of 1 GHz, based on ASICs fabricated in a 90 nm CMOS process, is presented. The cross-correlator proper (excluding per-antenna processing) is estimated to consume less than 35 kW.

Description: Le reti permanenti GPS costituiscono una importante risorsa per una serie di studi tecnologici e scientifici. La carenza di conoscenze in studi di tettonica attiva, che comprendono anche la parte di sismologia come l'accumulo di deformazione sulle faglie, è stata a lungo frenata dalla mancanza di reti permanenti GPS sufficientemente dense distribuite su tutto il territorio nazionale. In particolare, la definizione di una placca Adriatica e la sua terminazione meridionale sono ancora materia di dibattito (Oldow et al., 2002; Battaglia et al. 2004). Inoltre, di recente, alcuni importanti lavori (Hollenstein, et al. 2004; D'Agostino and Selvaggi; Serpelloni et al. 2005) hanno mostrato che valori di deformazione molto più alti di quanto si pensava prima sono stati effettivamente riscontrati nella nostra regione e che solo l'uso di una rete densa di stazioni, quindi di un campionamento ad alta densità nelle aree dove sono maggiori le velocità relative, permette di osservare in modo corretto il rilascio, o accumulo, di deformazione. Infine, il contributo della geodesia alla sismologia sta diventando sempre più importante sia nella definizione del rilascio cosismico durante un terremoto e sia nell'osservazione e modellazione dell'accumulo intersismico di deformazione elastica su faglie attive. Da qualche anno, l'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha impiegato notevoli risorse e sforzi per rispondere a tali temi scientifici. Selvaggi et al. (2006) hanno gettato le basi e mostrato i primi sviluppi di una rete GPS permanente, la Rete Integrata Nazionale GPS (RING), creata con l'obiettivo di dare un forte contributo scientifico ai temi sopra citati La rete RING (Fig. 1a), nella sua completezza, rappresenta ad oggi non solo un punto di riferimento per studi di carattere scientifico ma anche una robusta infrastruttura tecnologica e informatica per l'archiviazione dei dati GPS per diverse altre reti locali e regionali (Regione Puglia, Regione Friuli, Leica Geosystems). Tali reti, contribuiscono quotidianamente all'acquisizione, all'interno di un server, di dati per un totale di oltre 300 stazioni distribuite sul territorio nazionale (Fig. 1b). Se, poi, si considera anche l'aspetto del processamento dei dati GPS, l'utilizzo di dati GPS appartenenti ad altre reti (locali, regionali o anche esterne al territorio italiano) fa sì che ogni analista utilizzi i dati, in media, di circa 650 stazioni GPS permanenti al giorno.

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Description: L'Aquila - Italia

Description: 1.9. TTC - Rete GPS nazionale

Description: reserved

Description: Durante gli ultimi due anni l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha sviluppato un importante infrastruttura di pronto intervento (la Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento), al fine di incrementare il numero di stazioni della Rete Sismica Nazionale dell’INGV (RSN) in zona epicentrale a seguito di eventi sismici rilevanti. Gli obiettivi principali della Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento sono il miglioramento delle localizzazioni epicentrali calcolate dalla Sala di Monitoraggio dell’INGV e l’abbassamento della soglia di detezione della micro-sismicità in area epicentrale durante una sequenza sismica. La Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento è composta da stazioni sismiche remote i cui dati sono telemetrati tramite ponte radio UHF (Ultra High Frequency) presso dei centri d’acquisizione intermedi (definiti “sottonodi”). I sottonodi sono a loro volta connessi tramite Wi-Fi ad un “centro stella” (nodo), ove è situato un sistema di trasmissione satellitare (Libra VSAT Nanometrics), tramite il quale vengono inviati i dati in tempo reale al centro acquisizione della Sala di Monitoraggio dell’INGV di Roma. L’acquisizione dati è ridondata inoltre presso la sala Disaster Recovery dell’Osservatorio di Grottaminarda. Il sistema d’acquisizione di dati sismici è costituito da un datalogger a tre canali, equipaggiato con un convertitore AD ad alta risoluzione (a 24 bit), dotato di un clock di precisione basato su timing GPS. I sensori sismici utilizzati presso le stazioni remote sono accelerometri Episensor FBA ES-T (Kinemetrics) con fondo scala a 2G e velocimetri a corto periodo (Lennartz Le Lite 3D). Il sistema di trasmissione dati, come accennato, si avvale di diversi apparati installati presso le stazioni remote, i sottonodi, ed il centro stella. Presso le stazioni remote è installato un radio modem operante in banda UHF (da 380 a 470 MHz), per il trasferimento trasparente di dati asincroni in modalità half-duplex. L’apparato modula in etere a 9.600 bps, realizzando collegamenti da 2 a 50 chilometri, in funzione dell’orografia locale e del sistema d’antenna utilizzato. Presso i sottonodi viene utilizzato un apparato WiFi (Wireless Fidelity) operante con frequenza di 2.4 GHz per collegamenti IP fino a 54 Mbit/s. Presso i sottonodi i dati sismici ricevuti dalle stazioni remote vengono inviati, tramite ponte Wi-Fi, al centro stella. Presso il centro stella la trasmissione dati avviene tramite il ricetrasmettitore Cygnus Nanometrics. Esso permette l’invio dei dati ricevuti alla Sala di Monitoraggio tramite collegamento satellitare. Il protocollo di trasmissione satellitare dedicato sul link VSAT è di tipo IP, ma può avvenire anche su apparati esterni quali fibra ottica, linee telefoniche, ecc. Per conseguire una maggiore flessibilità d’impiego, tale sistema dispone di due differenti frequenze di trasmissione, disponibili su satellite Intelsat ed HellaSat. Tutto ciò permette di orientare la parabola in due diverse direzioni, in modo da poter ovviare l’eventuale presenza di ostacoli come alberi, montagne o edifici. L’intera struttura racchiude queste tre diverse tecnologie di trasmissione dati (UHF, Wi-Fi e satellitare) al fine di garantire maggiore flessibilità di utilizzo; questo permette di affrontare l’emergenza sismica in tutte le condizioni logistiche e/o meteorologiche mirando a rapidi tempi di intervento (raggiungimento della zona epicentrale e istallazione). L’installazione della Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento viene gestita e coordinata all’interno di un Sistema Informativo Geografico (GIS) che consente la scelta della disposizione geografica ottimale delle stazioni della rete di pronto intervento intorno all’area epicentrale. Il database geografico utilizzato durante l’emergenza sismica contiene informazioni territoriali di vario tipo in area epicentrale. L’INGV dispone infatti di database geografici contenenti dati territoriali di tutto il territorio nazionale le cui categorie, utili ai fini della gestione dell’emergenza sismica, sono: Ubicazione delle stazioni delle reti di monitoraggio; Cartografia topografica IGM (1:25000, 1:50000, 1:100000); Modello digitale del terreno IGM; Uso del suolo; Viabilità e grafo stradale; Catologhi di sismicità storica e strumentale; Mappe di pericolosità sismica e del territorio; Database delle Sorgenti sismogenetiche; Mappe di scuotimento; Mappe di osservazioni macrosismiche. I dati sopra elencati sono utilizzati per la realizzazione di analisi di superficie (surface spatial analysis, Viewshed, Observer Point) che consentono la produzione di scenari utili per l’individuazione delle aree più favorevoli alla collocazione degli apparati della rete Real Time. Il terremoto de L’Aquila del 6 aprile 2009 è stato il primo caso di utilizzo dell’intera infrastruttura di pronto intervento. A meno di 6 ore dalla scossa principale (Mw 6.3 delle ore 01:32 GMT) il primo accelerometro inviava già dati alla Sala di Monitoraggio dell’INGV di Roma. A 3 giorni dall’evento la struttura di pronto intervento installata era costituita da 9 stazioni sismiche real-time. Oltre alla Rete Real Time di Pronto Intervento l’INGV ha installato 5 nuove stazioni GPS permanenti nel territorio abruzzese a seguito dell’evento del 6 aprile (Fig. 3). Le stazioni GPS permanenti presenti nel settore aquilano precedentemente al terremoto erano infatti caratterizzate da un’interdistanza troppo elevata, tale da non consentire una risoluzione spaziale adeguata del campo di spostamento co- e postsismico. A poche ore di distanza dall’evento sismico del 6 aprile si è quindi attivata una squadra di pronto intervento dell’INGV coadiuvata anche da personale del DPC-Ufficio Sismico e dell’ISPRA. A partire dal 7 aprile 2009, e fino al 17 dello stesso mese, sono state installate 5 nuove stazioni GPS permanenti (3 stazioni appartenenti alla Rete Integrata Nazionale GPS dell’INGV, 1 stazione del DPC-Ufficio Sismico ed una stazione dell’ISPRA) nei settori limitrofi all’epicentro della scossa principale della sequenza dell’aquilano. In tutte e 5 i casi la stazione GPS è stata monumentata, installata e avviata nell’arco di 5-6 ore. Su tutte le stazioni GPS è stata impostata sia un’acquisizione del dato GPS a 30 secondi sia un ringbuffer con campionamento a 10 Hz, in modo da permettere la registrazione dell’intera deformazione cosismica (sia statica che dinamica) in caso di ulteriore evento sismico. Nelle settimane successive è stata poi ottimizzata la trasmissione dei dati GPS, utilizzando un sistema di trasmissione dati via GPRS/UMTS implementato dal ST-Osservatorio di Grottaminarda.

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Description: Trieste- Italy

Description: 1.1. TTC - Monitoraggio sismico del territorio nazionale

Description: open

Description: The collision between Africa and Eurasia is associated with a complex pattern of deformation within the plate boundary zone, with subduction of oceanic fragments, crustal extension along formerly contracting orogenic belts and back-arc spreading in Tertiary basins. First-order scientific problems regarding the strain accumulation along seismogenic structures, the present-day activity of the Calabrian slab, the existence of rigid blocks within the plate boundary and the regional crust and upper mantle structures are still awaiting for a better understanding. To solve those open questions, the CESIS project, established in 2002 by the INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia), is deploying 60 permanent CGPS stations in Southern Italy. All the sites will be equipped with Leica GRX 1200 Pro GPS receivers acquiring at 1Hz sampling interval for seismic source analysis. The data are then transmitted at 30s sampling interval by means of a satellite system (VSAT) to two acquisition centres, located in Rome and in Irpinia. Furthermore, the network sites are integrated either with broad band and very broad band seismometers or accelerometers to improve the monitoring of the background seismicity in Southern Appennines seismic belts and to better constrain the geometry of the seismogenic structures. The satellite data transmission and the integration with seismic instruments makes this network one of the most innovative CGPS networks in Europe. New developments on the GPS monumentation have also been carried out. The research activity resulting from the data coming from the CESIS network will thus exploit the full range of temporal and spatial frequencies that characterize plate boundary deformation, allowing a large range of scientific problems, ranging from earthquake source studies to regional plate kinematics, to be tackled. Some of the most intriguing targets concern (a) the study of present activity of the Calabrian slab and its associated crustal deformation, (b) the southern boundary of the Adriatic block (a rigid microplate whose existence have been proposed on the basis of seismicity distribution, earthquake slip-vectors, and space geodesy), (c) the study of strain build-up along seismogenic faults and (d) the processes which allow the deformation to be localised or distributed on the fault systems. We present (a) a new prototype of short-drilled braced GPS monumentation, (b) the technical description of geodetic data acquisition, (c) the flow and archiving of geodetic data, and (e) the first results of data analysis

Description: Published

Description: Denver (USA)

Description: 1.9. Rete GPS nazionale

Description: open

Description: The plate boundary between Africa and Eurasia represents an interesting geodynamical region characterized by a complex pattern of deformation. First-order scientific problems regarding the existence of rigid blocks within the plate boundary, the present-day activity of the Calabrian slab and the regional crust and upper mantle structures are still awaiting for a better understanding. For answering these open questions, INGV deployed a permanent, integrated and real-time monitoring GPS network (RING) all over Italy. The RING is now constituted by about 120 stations. The CGPS sites, acquiring at 1Hz and 30s sampling rate, are integrated either with broad band and very broad band seismometers or accelerometers to improve the monitoring of the background seismicity in the Apennines seismic belts and to better constrain the geometry of the seismogenic structures. Most of the network is connected to the acquisition centre (located in Rome and duplicated in Grottaminarda) by a satellite system (VSAT), while the remaining sites transmit data by Internet and classical phone connections. The satellite data transmission and the integration with seismic instruments makes this network one of the most innovative CGPS networks in Europe. Either the heterogeneity of the installed instrumentation and of the transmission types or the continuous increasing number of stations needed a central monitoring and acquisition system. Thus, in Grottaminarda, for the seismic monitoring we chose to use the open source system Earthworm, developed by USGS, with which we store waveforms and implement automatic localization of the seismic events occurred in the area. As most of the GPS sites are acquired by means of Nanometrics satellite technology, we decided to develop a new software (GpsView), written in Java, to monitor the state of health of those CGPS. This software receives GPS data from NaqsServer (Nanometrics acquisition system) and outputs information about the sites (i.e. position, number of satellites) in real-time. Furthermore, we developed also a web-based application for the management of the data and the metadata relative to the GPS sites of the RING. We present (a) the existing and planned CGPS site distribution, (b) the technological description of the seismic and GPS data acquisitions in Grottaminarda INGV centre, and (c) the first results of CGPS data analysis.

Description: Unpublished

Description: San Francisco, USA

Description: 1.1. TTC - Monitoraggio sismico del territorio nazionale

Description: 1.9. Rete GPS nazionale

Description: open