ASTRI Mini-Array e CTA: quattrocento "tasselli" da Media Lario

Fotografia di uno specchio con alcuni dei protagonisti di ASTRI Mini-Array

Fotografia di uno specchio finito con alcuni membri del team: da sinistra, Giovanni Pareschi, PI del progetto ASTRI Mini-Array, Salvatore Scuderi, Program Manager, e Nicola La Palombara, Product Assurance Manager. Crediti: Inaf Brera – Informazioni immagine: scatto con un treppiede Manfrotto 055XPROB e testa Arca-Swiss d4 geared pan FlipLock , filtro UV – Illuminazione: due pannelli LED Walimex PRO Nova 900 Plus Daylight.

Febbraio 2022 – Sulla base di un contratto assegnato dall’Inaf Osservatorio astronomico di Brera, la Media Lario ha completato la produzione dei primi tasselli per gli specchi dei telescopi del Mini-Array ASTRI e per i telescopi di taglia intermedia del Cherenkov Telescope Array.

Si tratta in totale di quattrocento pannelli esagonali, duecento dei quali, da 85 cm, serviranno per dar forma ai grandi specchi primari dei nove telescopi del Mini-Array ASTRI, osservatorio per astronomia gamma in costruzione all’Osservatorio del Teide, a Tenerife (Canarie).

Gli altri duecento, da 120 cm, andranno a formare invece la superficie riflettente di due dei nove telescopi di taglia intermedia (Medium Size Telescopes, MSTs) del Cherenkov Telescope Array (Cta), che saranno installati all’Osservatorio di La Palma, nel sito Nord di CTA, sempre nelle Isole Canarie.

La produzione degli specchi tassellati è descritta in un articolo pubblicato oggi sul Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and System.

Con la consegna della commessa e la prossima installazione sui rispettivi telescopi, l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) aggiunge un altro importante “tassello” alla realizzazione delle grandi schiere di telescopi del futuro per le altissime energie.

«La tecnologia degli specchi Cherenkov basata sulla replica a freddo di fogli di vetro è stata sviluppata grazie alla collaborazione molto proficua tra i ricercatori e tecnici INAF e Media Lario nel 2006 e ora è diventata la tecnologia di riferimento per CTA» sottolinea Giovanni Pareschi, Principal Investigator del progetto ASTRI Mini-Array. «Con questa attività abbiamo dimostrato come la produzione possa essere industrializzata, mantenendo un’alta qualità. Questo è un grande successo della comunità tecnico-scientifica italiana».

Uno specchio in laboratorio

Immagine del laboratorio con un tassello di specchio appena prodotto.

Articolo scientifico: “Mirror production for the Cherenkov telescopes of the ASTRI mini-array and the MST project for the Cherenkov Telescope Array” di Nicola La Palombara, Giorgia Sironi, Enrico Giro, Salvatore Scuderi, Rodolfo Canestrari, Simone Iovenitti, Markus Garczarczyk, Maria Krause, Sebastian Diebold, Rachele Millul, Fabio Marioni, Nadia Missaglia, Matteo Redaelli, Giuseppe Valsecchi, Fabio Zocchi, Adelfio Zanoni e Giovanni Pareschi, Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems, 2022.

Articolo su MediaINAF: Quattrocento specchi per Astri e Cta

ASTRI è un esperimento per raggi gamma dell’INAF in collaborazione con altri enti internazionali (P.I. G. Pareschi) che sta costruendo un Mini-Array di 9 telescopi a Tenerife (Canarie, Spagna – grazie all’ospitalità dell’Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC) per l’osservazione del cielo nei raggi gamma da alcuni Tev fino ad alcune centinaia di TeV. I telescopi del Mini-Array sono simili a quelli che verranno costruiti per il sito sud del progetto CTA. Canali social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

Con la collaborazione di Giuseppe Fiasconaro.

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Alla ricerca del fotone più energetico – Si spalanca la finestra gamma

Per la prima volta il cielo gamma alle energie del PeV (1015 eV) è stato aperto alle osservazioni. L’esperimento cinese Lhaaso (Large High Altitude Air Shower Observatory), dopo quasi un anno di osservazione del cielo, ha trovato 12 acceleratori cosmici nella nostra Galassia. Il fotone record supera la soglia psicologica del PeV (petaelettronvolt = 1015  eV, cioè un biliardo di elettronvolt ~1000 erg), raggiungendo il valore di 1,4 PeV. I primi risultati pubblicati nei giorni scorsi sulla rivista Nature testimoniano in modo clamoroso le potenzialità di questa infrastruttura di ricerca.

Mappa del piano della galassia sopra 100 TeV fatta da LHAASO. I cerchi indicano sorgenti note.

Mappa del piano della galassia sopra 100 TeV fatta da LHAASO. I cerchi indicano sorgenti note.

“Finora si pensava che solo pochissimi oggetti celesti fossero in grado di emettere radiazione gamma a energie così estreme.” ci spiega Martina Cardillo dell’INAF. “Le sorgenti devono infatti essere in grado di accelerare particelle a energie di 1 PeV (da cui il nome Pevatroni) ovvero energie fino a 100 volte maggiori di quelle raggiungibili dai più potenti acceleratori costruiti dall’uomo. Lhaaso ha invece dimostrato che esse non sono affatto rare.”

L’importanza di trovare questi acceleratori sta nel fatto che sappiamo che lo spettro dei raggi cosmici Galattici si estende almeno fino alle energie del PeV.  L’osservazione diretta di sorgenti dove sono presenti tali particelle può quindi aiutare i ricercatori a individuare quali fenomeni astrofisici sono in grado di accelerare particelle in modo così efficiente. I candidati proposti finora sono i resti di supernova, le “pulsar wind nebulae” e le giovani associazioni stellari. E infatti si trovano alcuni di questi oggetti nelle aree di incertezza posizionale delle sorgenti Lhaaso.

L’esperimento Lhaaso è il più importante esperimento per lo studio dei raggi cosmici galattici attualmente in funzione. Può infatti studiare sia le particelle cariche (determinandone la distribuzione in energia, la composizione chimica e l’anisotropia con una risoluzione senza precedenti) che i fotoni provenienti dalle più disparate sorgenti galattiche ed extra-galattiche.

“La rivelazione di una sorprendente emissione gamma all’energia di 1,4 PeV dal Cygnus Cocoon non solo rende sperimentalmente accessibile l’ultima finestra dello spettro elettromagnetico rimasta finora inesplorata, ma dimostra indiscutibilmente l’esistenza dei PeVatroni.” commenta Giuseppe di Sciascio dell’INFN e visiting professor della Chinese Academy of Sciences.

Viene anche messo in crisi il paradigma corrente che vuole i resti di supernova responsabili della produzione e accelerazione della maggior parte dei raggi cosmici galattici. Infatti il Cygnus Cocoon è una superbolla contenente stelle giovani e massicce (stelle di tipo OB2 di recente formazione), probabili sorgenti di raggi cosmici alternative ai resti di supernova.

Queste sorgenti nell’emisfero Nord sono un perfetto obiettivo per le osservazioni dei telescopi Cherenkov del progetto ASTRI che potranno approfondire lo studio di emissione e morfologia e migliorare l’identificazione delle sorgenti PeV. Infatti sia il Mini-Array di ASTRI che il futuro CTA, attualmente in costruzione da parte di una collaborazione internazionale di cui INAF è uno dei partner principali, avranno una migliore risoluzione angolare e permetteranno di distinguere con sicurezza l’oggetto celeste responsabile delle emissioni PeV.  Le osservazioni dei prossimi anni consentiranno inoltre di individuare le diverse classi di sorgenti di raggi cosmici in funzione della loro energia.

“Questi risultati sono inoltre molto importanti per la possibile rivelazione di neutrini astrofisici.
Se sono coinvolti i protoni (meccanismi adronici) nella produzione di questi fotoni così energetici, infatti, almeno le tre sorgenti più luminose potrebbero essere alla portata dei rivelatori di neutrini attualmente in funzione o progettati.” conclude Giuseppe di Sciascio.

Articolo scientifico: Ultrahigh-energy photons up to 1.4 petaelectronvolts from 12 γ-ray Galactic sources Cao et al. 2021, Nature

LHAASO (PI Zhen Cao) è uno strumento complesso: a 4410 m di altitudine uno degli strumenti a quota più elevata: la minor quantità di atmosfera permette di vedere “un po’ meglio” il cielo, in particolare in alcune bande energetiche. La sua dimensione (superiore al km^2), la densità di rivelatori per la misura delle diverse componenti secondarie della radiazione cosmica e la sua sensibilità, ne fanno l’indiscusso protagonista per risolvere finalmente i principali problemi ancora aperti nella fisica dei raggi cosmici galattici a più di un secolo dalla scoperta della radiazione.

ASTRI è un esperimento per raggi gamma dell’INAF in collaborazione con altri enti interazionali (P.I. G. Pareschi) che sta costruendo un Mini-Array di 9 telescopi a Tenerife (Canarie, Spagna – grazie all’ospitalità dell’Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC) per l’osservazione del cielo nei raggi gamma da alcuni Tev fino ad alcune centinaia di TeV. I telescopi del Mini-Array sono simili a quelli che verranno costruiti per il sito sud del progetto CTA. Canali social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

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Revealing Predictive Maintenance Strategies from Comprehensive Data Analysis of ASTRI-Horn Historical Monitoring Data

Incardona, Federico; Costa, Alessandro; Leto, Giuseppe; Munari, Kevin; Pareschi, Giovanni; Scuderi, Salvatore; Tosti, Gino

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Incardona, Federico; Costa, Alessandro; Leto, Giuseppe; Munari, Kevin; Pareschi, Giovanni; Scuderi, Salvatore; Tosti, Gino

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Tenerife's fire

Last night the fire in the Island reached the Observatory. As we hear from the Director of IAC, Rafael Rebolo, the situation is not as dire as could have been without measures, but still not completely under control.

Themis webcam on the night of Aug. 20th 2023.

Dear CCI members and User Institutions

We have managed to prevent damage to the OT facilities by the Tenerife
fire. Yesterday, Sunday, August 20, at approximately 3:00 p.m., the fire
that is devastating Tenerife entered the Teide Observatory through the
area that separates us from the Meteorological Observatory. The fire
checkpoints that had been deployed in the OT in anticipation of what
could happen reacted immediately and although the fire progressed
rapidly towards Themis and Stella, between them and the intervention of
helicopters it was possible to avoid damage to these research
facilities. Then the fire surrounded the observatory on the east and
south front, crossing the road that connects us with the meteorological
station and moving towards our main entrance around 9:00 p.m. The action
throughout the night of the fire services, firefighters and brigades
that were reinforced by the Military Emergency Unit and other resources
has managed to prevent the fire from damaging our telescopes.

I want to thank all the personnel of the firefighting services for their
total dedication, generosity and extreme professionalism that has
managed to save our facilities from the fire and, of course, the
authorities for their commitment to protect our Observatory, which are a
Canarian, national and international research facility.

The fire in Tenerife is not yet under control so we cannot fully exclude
any further problems. I will keep you informed on progress with the
extinction activities. With the hope that these circumstances do not
happen again and that the fire in Tenerife does not cause further damage
to our beloved island, we express our solidarity with all Tenerife
affected people in these hard times.

all the best

Rafael Rebolo

 

 

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Il fuoco a Tenerife

Ieri sera l’incendio che sta devastando l’isola ha raggiunto l’Osservatorio del Teide. Come sentiamo dalle parole del Direttore dell’IAC, Rafael Rebolo, la situazione non è tragica come avrebbe potuto essere senza le misure poste in atto e l’intervento dei soccorsi, ma non è ancora del tutto sotto controllo.

Webcam del Themis, nella notte del  20 agosto 2023.

Dear CCI members and User Institutions

We have managed to prevent damage to the OT facilities by the Tenerife
fire. Yesterday, Sunday, August 20, at approximately 3:00 p.m., the fire
that is devastating Tenerife entered the Teide Observatory through the
area that separates us from the Meteorological Observatory. The fire
checkpoints that had been deployed in the OT in anticipation of what
could happen reacted immediately and although the fire progressed
rapidly towards Themis and Stella, between them and the intervention of
helicopters it was possible to avoid damage to these research
facilities. Then the fire surrounded the observatory on the east and
south front, crossing the road that connects us with the meteorological
station and moving towards our main entrance around 9:00 p.m. The action
throughout the night of the fire services, firefighters and brigades
that were reinforced by the Military Emergency Unit and other resources
has managed to prevent the fire from damaging our telescopes.

I want to thank all the personnel of the firefighting services for their
total dedication, generosity and extreme professionalism that has
managed to save our facilities from the fire and, of course, the
authorities for their commitment to protect our Observatory, which are a
Canarian, national and international research facility.

The fire in Tenerife is not yet under control so we cannot fully exclude
any further problems. I will keep you informed on progress with the
extinction activities. With the hope that these circumstances do not
happen again and that the fire in Tenerife does not cause further damage
to our beloved island, we express our solidarity with all Tenerife
affected people in these hard times.

all the best

Rafael Rebolo

 

 

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INAF and Universidad Tecnica Federico Santa Maria (UTFSM) of Valparaiso for the development of the control software of ASTRI in ACS

UTFSM room with guests. Massimo Turatto is the last to the right of the table

 

On October 25th, 2022, in Valparaiso (Chile), the kick-off meeting of the new agreement between INAF and the Federico Santa Maria Technical University (UTSFM) has taken place. The agreement is related to the production of the ASTRI Mini-Array control software. Massimo Turatto, INAF researcher and now Italian scientific attaché in Chile, and various Chilean colleagues including Juan Yuz, Rector of the University were present. Other colleagues, including ASTRI Principal Investigator, Giovanni Pareschi, and ASTRI Project Manager Salvatore Scuderi, were connected remotely.

The agreement expands the international partnership of the ASTRI project, which is now in the executive phase, with the first telescope mounted in Tenerife and two others to be delivered in the coming months. Furthermore, the other six telescopes and the detection chambers are now in production. This is therefore the time to prepare the control system of the various telescopes, at the center of which is the control software. Particular standards, based on the Alma Common Software (ACS) IT infrastructure, developed precisely for the management of arrays of telescopes such as in ALMA, have to be followed.

As pointed out by Mauricio Araya, of the Astroinformatics section at the UTFSM and Director of the project for the control software of ASTRI, the Chilean group has a solid specific know-how in the field of control systems for astronomical projects in the ACS environment. In this field, UTFSM has twenty years of experience in Chile, with a legacy of successes including involvement in international projects, such as those led by ESO (European Southern Observatory), or by AUI (Associated Universities, Inc., USA, who manages the American share of ALMA). “The ASTRI project”, adds Araya, “is not in Chile, and therefore if we have been called to this task it is not because we are nearby, but because we know the system that ASTRI will have to use”.

“Working with ASTRI will open a new window because there is a need and the will to do it. But this is only the beginning of a new collaboration between our countries that we hope will last”, says Turatto.

The goals of the ASTRI control software

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INAF e Universidad tecnica Federico Santa Maria (UTFSM) di Valparaiso per lo sviluppo del software di controllo di ASTRI in ACS

Sala riunioni UTFSM con gli invitati. Massimo Turatto è l’ultimo a destra del tavolo.

Oggi, 25 ottobre 2022, a Valparaiso (Cile) si è tenuta la riunione di kick-off del nuovo accordo tra l’INAF e la Universidad tecnica Federico Santa Maria (UTSFM) per la produzione del software di controllo dell’ASTRI Mini-Array, alla presenza di Massimo Turatto, ricercatore INAF e ora addetto scientifico italiano in Cile, e di vari colleghi cileni tra cui Juan Yuz, Rettore dell’Università. Altri colleghi, tra cui il Principal Investigator di ASTRI, Giovanni Pareschi, e il Project Manager di ASTRI Salvatore Scuderi, erano collegati in remoto.

L’accordo allarga la partnership internazionale del progetto ASTRI che si trova ormai nella fase esecutiva, con il primo telescopio montato a Tenerife e altri due che saranno consegnati per nei prossimi mesi. Inoltre, gli altri sei telescopi e le camere di rivelazione sono ormai in produzione. È questo dunque il momento di occuparsi di predisporre il sistema di controllo dei vari telescopi, al cui centro è fondamentale il software di controllo che deve seguire standard particolari, basato sull’infrastruttura informatica Alma Common Software (ACS), sviluppata proprio per la gestione di osservatori dotati di schiere di telescopi come ALMA.

Come ricorda Mauricio Araya, della sezione di Astroinformatica all’UTFSM e Direttore del progetto per la realizzazione del software di controllo di ASTRI, il gruppo cileno ha un solido know-how specifico nell’ambito di sistemi di controllo per progetti astronomici in ambiente ACS. In questo campo, UTFSM ha un ventennale esperienza in Cile, con un retaggio di successi alle spalle tra cui il coinvolgimento in progetti di respiro internazionale, come quelli guidati dall’ESO (Osservatorio Europeo Australe), o da AUI (Associated Universities, Inc., USA, cha ha gestito la partecipazione americana in ALMA). “Il progetto ASTRI”, aggiunge Araya, “non è in Cile, e se siamo stati chiamati a questo compito non è perché siamo di casa, ma perché siamo specificamente competenti nel sistema che ASTRI dovrà utilizzare”.

“Il lavoro con ASTRI è l’apertura di una nuova finestra perché ce n’è necessità e la volontà di farlo. Ma questo è solo l’inizio di una nuova collaborazione tra i nostri paesi che ci auguriamo duratura”, afferma Turatto.

Gli obiettivi del software commissionato a UTFSM

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Gli ASTRI e le SPIE

 

Il team di ASTRI alle SPIE 2022 a Montreal

Il team di ASTRI al meeting SPIE Astronomical telescopes + instrumentation a Montreal, luglio 2022. Crediti: ASTRI

Il congresso “SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation” è uno dei più importanti al mondo nel settore delle tecnologie e strumentazioni astronomiche. Centinaia di scienziati da diversi paesi si incontrano e condividono i loro progressi, le loro idee… e si tengono in contatto creando una rete scientifica di ricercatori e professionisti. Un nutrito gruppo di ricercatori del progetto ASTRI ha presentato al simposio di Montreal i progressi ottenuti in diversi settori scientifici-tecnologici con numerose presentazioni e poster. Ecco il TEAM ASTRI allo SPIE 2022!

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ASTRI – Mini-Array è collegato con il mondo!

Caption: Salvatore Scuderi, Alessandro Tacchini, Giuseppe Malaspina, Marcello Lodi, Fulvio Gianotti, Christine Grivel con il monolite m-ICT collegato al mondo. (Crediti: Giuseppe Malaspina ) 

Maggio 2022 – In aprile, a Izana a Tenerife (Isole Canarie, Spagna), nel sito astronomico dell’Osservatorio del Teide, è stato raggiunto un importante risultato nel percorso che sta portando all’installazione di ASTRI Mini-Array. Grazie a uno sforzo coordinato di personale di INAF, della Fundacion Galileo Galilei, dell’Osservatorio Temis/CNRS e tramite il supporto di IAC (l’Instituto de Astrofisica de Canarias),  è nata la m-ICT, cioè la mini infrastruttura di Information and Communication Technology necessaria per la gestione di ASTRI durante le prime fasi dell’installazione.

Ogni struttura osservativa infatti ha bisogno di un supporto informatico sia per il funzionamento degli strumenti in loco che per il collegamento da remoto. Questo risultato è stato ottenuto anche con la preziosa collaborazione di ditte locali.

Lo sforzo comune ha permesso di passare dagli iniziali schizzi cartacei a un progetto ben codificato e, infine, è stato realizzato questo piccolo monolite un po’ rumoroso che costituisce la m-ICT.

m-ICT è costituita da varie parti: il sistema di controllo dei telescopi, il sistema di acquisizione dei dati, che consente anche l’immagazzinamento provvisorio degli stessi, un sistema di monitoraggio sia dei dati acquisiti che dello stato dei telescopi, la  rete che collega i telescopi al sito ma anche il collegamento con il mondo esterno tramite Internet e infine il sistema di caratterizzazione temporale dei dati che deve assegnare a ogni dato acquisito un’etichetta con l’indicazione precisa dell’istante di acquisizione.

Come ricorda Fulvio Gianotti, responsabile ICT On-site al Teide: “m-ICT rappresenta un sistema temporaneo in versione ridotta, adatto a sostenere le prime fasi del programma e in particolare l’installazione dei primi 3 telescopi prima che sia pronta l’ICT definitiva.” La m-ICT è stata installata nei locali dell’Osservatorio Solare Themis del CNRS, destinata a ospitare anche la sala di controllo di ASTRI.

Per i tecnici, lo schema di funzionamento del sistema è descritto in questa figura:

Lo schema dei collegamenti del m-ICT

 

La nascita di questo piccolo centro dati ha permesso già di creare il primo collegamento in rete di quella che sarà la rete pubblica di ASTRI: astrima.iac.es. Con questa rete sarà possibile controllare l’osservatorio da remoto tramite sofisticate interfacce e trasferire i dati in Italia. Per i più curiosi e i “santommasi” è possibile collegarsi alla rete all’indirizzo: http://www.astrima.iac.es. La m-ICT per ora vi risponderà presentandosi con qualche diapositiva che racconta la sua nascita!

 

Con la collaborazione di Fulvio Gianotti

ASTRI è un esperimento per raggi gamma dell’INAF in collaborazione con altri enti internazionali (P.I. G. Pareschi) che sta costruendo un Mini-Array di 9 telescopi a Tenerife (Canarie, Spagna – grazie all’ospitalità dell’Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC) per l’osservazione del cielo nei raggi gamma da alcuni Tev fino ad alcune centinaia di TeV. I telescopi del Mini-Array sono simili a quelli che verranno costruiti per il sito sud del progetto CTA. Canali social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

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ASTRI – Mini-Array is now connected to the world!

Caption: Salvatore Scuderi, Alessandro Tacchini, Giuseppe Malaspina, Marcello Lodi, Fulvio Gianotti, Christine Grivel with the monolith m-ICT connected to the world. (Credits: Giuseppe Malaspina)

May 2022 –

This last April, in Izana in Tenerife (Canary Islands, Spain), at the astronomical site of the Teide Observatory, an important result was achieved towards the installation of the ASTRI Mini-Array. Thanks to a coordinated effort of personnel from INAF, the Fundacion Galileo Galilei, the Temis / CNRS Observatory and with the support of IAC (Instituto de Astrofisica de Canarias), the m-ICT was born. The m-ICT is the mini Information and Communication Technology infrastructure necessary for the management of ASTRI during the first stages of installation.

In fact, every observing facility needs IT support both for operating the instruments on site and to handle the remote connections. This result was also achieved with the precious collaboration of local firms.

The joint effort made it possible to move from the initial paper sketches to a well-coded project and, finally, to this small, somewhat noisy monolith that is the m-ICT.

The m-ICT consists of various parts: the control system of the telescopes, the data acquisition system, which also allows the temporary storage of the acquired data, the monitoring of both the acquisition process and the status of the telescopes, the network that connects the telescopes to the site but also the connection with the outside world via Internet, and finally the temporal characterization system of the data which must assign a label to each datum with the precise indication of the instant of acquisition.

As Fulvio Gianotti, ICT manager for ASTRI on-site recalls: “m-ICT represents a temporary system in a reduced version, suitable for supporting the first phases of the program and in particular the installation of the first 3 telescopes before the final ICT is ready.” The m-ICT was installed in the premises of the CNRS Themis Solar Observatory, also intended to house the control room of ASTRI.

For technical experts, the system operation diagram is described in this figure:

Lo schema dei collegamenti del m-ICT

 

The existence of this small data center has already made it possible to create the first network connection of what will be the public network of ASTRI: astrima.iac.es. With this it will be possible to remotely control the observatory through sophisticated interfaces and transfer data to Italy. For the more curious of you, it is possible to connect to the network at the address: http://www.astrima.iac.es. For now, m-ICT will answer you by presenting some slides that tell about its birth!

 

Con la collaborazione di Fulvio Gianotti

ASTRI is an INAF gamma-ray experiment with the collaboration of other international institutions (P.I. G. Pareschi) with the aim of observing the gamma ray sky from a few to hundreds of TeV by building a Mini-Array of 9 telescopes in Tenerife (Canarie, Spain – thanks to the Instituto de Astrofisica de Canaria, IAC hospitality). The Mini-Array telescopes are similar to those that will be constructed for the CTA project in the south.

Social: Facebook ASTRIgamma; Instagram @astrigamma

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