Categoría: Normativas

ísica computacional enfocadas hacia la modelización numérica de diversas formas de onda
Resultados esperados:
– Aumento de la competitividad de los grupos en el campo emergente de ondas gravitacionales y astrofísica de multi-mensajeros.
– Aumento de la participación en la instrumentación a desarrollar e implementar en los detectores actuales (AdV y aLIGO) y futuros (LISA, ET).
– Aumento de la participación y liderazgo en el desarrollo de futuros experimentos (LISA, ET) y en los Science Boards de Instrumentación y Observación.
– Desarrollo de tecnología en un entorno de muy alta precisión y su transferencia a la industria.
Los grandes cartografiados astronómicos proporcionan estudios sistemáticos de grandes volúmenes del universo que resultan esenciales para su comprensión y la de sus componentes. Actualmente, grandes experimentos internacionales se encuentran en distintas fases de desarrollo, gestionados y explotados científicamente por grandes colaboraciones internacionales en las que España lidera y/o participa activamente. El cartografiado J-PAS (con su antecesor J-PLUS), que se desarrolla desde el Observatorio Astrofísico de Javalambre y cuyo objetivo principal es el estudio de la naturaleza de la energía oscura, es un constituyente principal de esta línea, habida cuenta del fuerte liderazgo nacional y su carácter transversal. También incluimos otros cartografiados en marcha como Gaia y QUIJOTE, y los próximos de WEAVE, Euclid, los nuevos cartografiados de CAHA, así como SKA (y sus precursores), LSST, LiteBIRD y Athena. Todos producirán grandes cantidades de datos que permitirán investigar cuestiones fundamentales para la astrofísica y la cosmología, desde la estructura y origen de la Vía Láctea hasta la estructura a gran escala del universo, la física de la inflación cósmica y la naturaleza de la energía oscura.
El objetivo de esta línea es el apoyo de aquellos grandes cartografiados astronómicos con fuerte participación española en aspectos críticos y esenciales para su éxito y para el liderazgo nacional. En concreto, en función del grado de desarrollo de dichos proyectos, se pretende potenciar: el impulso de la pronta explotación científica y del liderazgo nacional en los cartografiados, lo que en muchos casos pasa por la contratación de personal científico-técnico para tareas y líneas de investigación concretas; las inversiones en I+D+i relativas a su instrumentación de vanguardia, como inversiones en instrumentación, equipamientos científicos y/o sus infraestructuras; y otras actuaciones, como contratación de servicios a empresas tecnológicas, desarrollo de software y herramientas de análisis de datos, big data astronómico, entre otras.
Comunidad(es) Autónoma(s) implicada(s) y breve descripción de su contribución a esta Línea de Actuación:
En lo que respecta a los cartografiados J-PAS/J-PLUS, se pretende reforzar los desarrollos tecnológicos relacionados con JPCam y equipamientos de laboratorio de electrónica avanzada asociados (AR), que se incluyen en la LIA2, así como la explotación científica de J-PAS/J-PLUS en aspectos de Vía Láctea, evolución de galaxias y cosmología y la de sus sinergias con otros cartografiados como Gaia, WEAVE, Euclid, SKA, Quijote, LiteBIRD y Athena (AR, AN, CAN, CAT, CV). Asimismo, por parte de AR, se prevé la contratación de servicios de ingeniería relacionados con JPCam y JST250 a empresas especializadas, así como inversiones y subcontratación de servicios para la compleción y mejora del centro de datos de la Unidad de Procesado y Archivo de Datos (UPAD) del CEFCA para J-PAS/J-PLUS (véase también la línea de actuación 8).
En lo referente a otros cartografiados, cabe destacar la contribución de AN a los cartografiados de legado de los precursores de SKA, a los cartografiados de CAHA (CAVITY, CARMENES+, KOBE) y a WEAVE, existiendo sinergias con la CV en CAVITY y WEAVE. La principal contribución de CAT se concentra en el desarrollo de algoritmos y software para la explotación científica de Gaia, Euclid y LSST, incluyendo sinergias con otros cartografiados como WEAVE y JPLUS/JPAS. Además, desde CAT se desarrollarán técnicas de computación avanzada aplicadas a astronomía multi-mensajero y cosmología. De modo similar, CAN desarrollará herramientas de big data y estudios de viabilidad para los cartografiados en que participa. En la parte más teórica, la CV persigue además el desarrollo de simulaciones teóricas para CAVITY y del simulador de Athena X-IFU, en colaboración con CAN.
Resultados esperados:
– Refuerzo del liderazgo nacional en los grandes cartografiados internacionales como J-PAS/J-PLUS, Gaia, Euclid, WEAVE, LSST, Athena, etc.
– Compleción instrumental de JPCam e implementación de su laboratorio de electrónica. Compleción y mejora del centro de datos de J-PAS/J-PLUS.
– Establecimiento de sinergias J-PAS/J-PLUS-WEAVE-Gaia-Euclid-LSST en campos que suponen un potencial y valor añadido único.
– Desarrollo de algoritmos y herramientas de big data para la explotación científica de Gaia y sus sinergias con otros cartografiados.
– Impulso del desarrollo de los cartografiados de legado de CAHA y de su preparación y explotación científica.
– Desarrollo de herramientas de big data para la explotación científica de los cartografiados indicados. Simulaciones teóricas para CAVITY y desarrollo del simulador de Athena X-IFU.
– Desarrollo de herramientas para la calibración y el estudio de la polarización del fondo cósmico de microondas para LiteBIRD.
El objetivo de esta línea es llevar a cabo una serie de actuaciones experimentales, de desarrollo tecnológico, y fenomenológicas para la detección directa de MO en un amplio rango de masas, desde el axión de µeV al WIMP de 100 GeV. Gran parte de la actividad experimental en esta LIA se realiza en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC), una ICTS de referencia en el ámbito de la astrofísica de partículas.
En relación a la búsqueda del axión, destacan las acciones enmarcadas en la colaboración internacional IAXO, en la que los grupos españoles tienen un papel de liderazgo. Por un lado, se planea contribuir a la construcción del experimento BabyIAXO de búsqueda de axiones solares, especialmente del imán superconductor y de los subsistemas de detección de rayos-X de ultra-bajo fondo, incluyendo un prototipo a instalar en el LSC. Por otro lado, en el contexto del proyecto RADES, se planea construir varios demostradores de haloscopios de axiones, con tecnologías basadas en cavidades de radiofrecuencia en campos magnéticos, que se alojarán en el imán de BabyIAXO y en un imán y refrigerador a adquirir por el LSC. En particular, se pretende extender el rango de frecuencia de RADES a la banda W, mediante el uso de detectores superconductores KIDs, para cuyo desarrollo se planea la construcción de una nueva infraestructura criogénica en Cantabria. A nivel teórico/fenomenológico, se propone el análisis del potencial del axión de QCD y sus implicaciones cosmológicas en el crecimiento de estructuras.
En relación a la búsqueda de WIMPs, se incluyen acciones enmarcadas en varios experimentos con tecnologías complementarias para cubrir distintos rangos de masas. Por un lado, se propone una mejora de radiopureza y lectura óptica de los detectores del experimento ANAIS, actualmente en operación en el LSC, para mantener su liderazgo en el estudio de la modulación anual de WIMPs. Por otra parte, en el experimento DAMIC-M se propone la optimización de los niveles de ruido en el skipper CCD a baja temperatura para explorar un rango de masas de MO desde el eV hasta ~10 GeV. Por último, se pretende reducir el fondo inducido por radón en el experimento TREX-DM, en operación en el LSC, buscando señales de WIMPs de baja masa. De manera transversal, se proponen acciones de caracterización del fondo de neutrones, tanto en el LSC como en superficie.
Las Comunidades Autónomas involucradas son Aragón (AR), Cantabria (CAN), Cataluña (CAT) y la Comunidad Valenciana (CV).
En lo que respecta a axiones, se pretende contribuir a la construcción del imán superconductor de BabyIAXO (AR) y a las líneas de detección de rayos-X (AR), equipadas con detectores Micromegas de bajo ruido radioactivo y electromagnético (AR), y en particular con una nueva electrónica de adquisición radiopura (CAT). En el contexto del proyecto RADES, se prevé contribuir al montaje de un haloscopio de axiones usando el imán de BabyIAXO, así como de otros dos demostradores de haloscopios en bandas X y W respectivamente en el LSC (AR, CAT, CV, CAN), este último equipado con sensores cuánticos (KIDs, TES, SNPD) para cuyo desarrollo y cualificación se construirá un nuevo laboratorio criogénico (CAN). En particular, se va a mejorar el sistema de adquisición y tratamiento de datos de RADES y su extensión a la banda W (CAT, CV, CAN). Asimismo, se propone el desarrollo e implementación de una tecnología basada en cinta superconductora de alta temperatura (HTS) para recubrir el interior de las cavidades resonantes (CAT). Se utilizará un imán de 16 T para medir las propiedades mecánicas y superconductoras de los HTS, y se evaluará su posible modificación para albergar temporalmente alguna de las cavidades de RADES (CAT).
En lo que respecta a WIMPs, se desarrollarán prototipos de detectores para ANAIS con SiPM y cristales enfriados a 100K, y se buscará la reducción del fondo con un blindaje activo de Ar o Xe líquido (AR). Se contribuirá a la puesta en servicio de una instalación en el LSC para el crecimiento de cristales radiopuros (AR). Se estudiará y optimizará el ruido del skipper CCD usado en el proyecto DAMIC-M para aumentar la sensibilidad a la detección directa de WIMPs y, también, otros candidatos a MO como el dark photon, con masa (energía) por encima del eV (CAN). Por otro lado, se profundizará en el estudio y mitigación del fondo inducido por emanación de Radón en TREX-DM (AR). Finalmente, se propone la realización de una campaña de medida de caracterización de neutrones en el LSC (CAT, CV).
Resultados esperados:
– Construcción y caracterización de prototipos de detector Micromegas de ultra-bajo ruido radioactivo y electromagnético para BabyIAXO, incluyendo uno en el LSC.
– Construcción y puesta en marcha del experimento BabyIAXO.
– Un sistema demostrador de haloscopio de axiones para masa en torno al µeV, instalable en BabyIAXO, otro en banda X y otro en banda W en el LSC (RADES). Incluye la construcción y evaluación de cavidades resonantes con recubrimientos HTS para las cavidades RADES.
– Construcción de un laboratorio criogénico en Cantabria para desarrollo y caracterización de detectores cuánticos para detección de MO (KID, TES, SNPD) y capacitación del tejido industrial local en tecnologías criogénicas.
– Construcción de un demostrador de la nueva técnica de detección, NaI100K.
– Instalación para crecimiento y caracterización de cristales NaI radiopuros en el LSC.
Los neutrinos son las únicas partículas que prueban irrefutablemente que el marco teórico actual para describir las leyes fundamentales de la naturaleza es incompleto. España participa en tres experimentos internacionales complementarios. DUNE (oscilaciones de neutrinos) pretende aclarar si la jerarquía de masas de los neutrinos es normal o invertida y mostrar si la simetría combinada de conjugación de carga y paridad se viola en el sector de los leptones. Si así fuera, esta medida podría ayudar a entender la predominancia de la materia sobre la antimateria en el universo. NEXT (desintegración doble beta sin neutrinos en el estado final) está enfocado a determinar si los neutrinos son de tipo Dirac o Majorana, mediante la detección de una reacción que ocurre sólo en unos pocos núcleos atómicos. Finalmente, KM3NeT es un experimento que usa como medio de detección el agua del mar para medir las propiedades de los neutrinos atmosféricos, así como descubrir fuentes astrofísicas capaces de producir neutrinos de muy altas energías.
Los tres experimentos miden y explotan las propiedades de la luz producida bien al interaccionar los neutrinos con el medio sensible que conforma cada detector (argón en DUNE, agua en KM3NeT) o bien en las desintegraciones nucleares que tienen lugar en ellos (xenón en NEXT). Por este motivo, además de contribuir al diseño construcción y futura operación de estos detectores, se contemplan los objetivos de desarrollar tecnologías de fotodetectores de última generación e instrumentación asociada a sistemas de adquisición distribuidos con niveles de sincronización sin precedentes y calibraciones temporales ultra-precisas. Consolidar las capacidades y coordinación entre los grupos españoles involucrados así como involucrar al tejido industrial interesado en desarrollar estas tecnologías son también objetivos de esta propuesta. También se aspira a avanzar en la modelización de interacciones de neutrinos para la interpretación de la respuesta de los detectores y la reducción de errores sistemáticos en las medidas.
Andalucía y la Comunidad Valenciana colaborarán en las siguientes actuaciones: desarrollo de un nuevo sistema de detección de luz más eficiente para DUNE, basado en el uso de dispositivos fotosensibles de gran área (ARAPUCAS o similares); perfeccionamiento del sistema de adquisición distribuido y las calibraciones temporales ultra-precisas para alcanzar resoluciones de una fracción de nanosegundo en KM3NeT; construcción de laboratorios ópticos para el desarrollo y la caracterización espectroscópica de nuevos fotosensores de gran área; creación de laboratorios para el desarrollo de detectores masivos criogénicos (en fase gaseosa y líquida) que permitan medir con resoluciones nunca alcanzadas los mecanismos de producción de luz de centelleo en detectores de gases nobles. La Comunidad Valenciana también estará involucrada en la mejora del sistema de fotodetección del detector NEXT en el LSC. El objetivo es reducir la contaminación radiactiva dentro del detector, reemplazando fotomultiplicadores convencionales por fotodetectores de silicio que permitan una medida precisa de la energía de los sucesos registrados. Finalmente, Cataluña trabajará en el desarrollo de fotosensores para la siguiente generación de detectores de neutrinos.
Resultados esperados:
– Desarrollo de fotosensores de última generación con su electrónica asociada para su utilización en experimentos de neutrinos.
– Desarrollo de sistemas de adquisición distribuidos y de calibración con sincronización temporal de nueva generación.
– Creación de laboratorios ópticos y criogénicos para aumentar nuestra contribución y capacidad de liderazgo en experimentos internacionales de primer orden.
– Fortalecimiento de la colaboración con empresas nacionales, con el fin de aumentar su capacidad de contribuir al desarrollo de instrumentación avanzada en física de neutrinos.
El acceso al espacio está experimentando una revolución gracias a la reducción de costes de los lanzamientos y la aparición de soluciones satelitales compactas (Cubesats), lo que permite tiempos de desarrollo mucho más cortos y costes mucho más bajos. Esto está generando un rico ecosistema industrial y tecnológico, y de análisis y procesamiento de datos. El uso de pequeños satélites para astrofísica y ciencias planetarias aún está empezando, pero tiene un gran potencial para realizar investigaciones de vanguardia y generar know-how en la industria local. Proponemos desarrollar: 1) subsistemas clave de pequeños satélites como parte de la contribución española a la misión ESA/Comet Interceptor (AN); y 2) una misión espacial completa basada en una plataforma Cubesat (CAT).
El trabajo en Andalucía se realizará en el marco de la misión ESA-JAXA Comet Interceptor, de clase F, que se lanzará en 2029. Tres pequeñas naves obtendrán mediciones multipunto del núcleo y coma de un cometa utilizando nueve instrumentos, siendo el primer ejemplo europeo de exploración del espacio exterior basado en pequeños satélites. Las actividades estarán dirigidas al desarrollo de unidades de control de potencia y manejo de datos (PHU, DHU) y módulos de suministro de potencia (PSM) para tres cámaras a bordo de dos naves espaciales, y un espectrómetro de masas. También se contemplan sensores magnéticos. El desafío es construir sistemas basados en arquitecturas simples y componentes miniaturizados (procesador, memoria, comunicación, convertidores AC/DC, control de instrumentos), al tiempo que se garantiza un alto rendimiento, eficiencia y fiabilidad. La aplicabilidad de estos sistemas es amplia y se puede llevar a misiones interplanetarias (estudios in situ del Sol o de Marte, u observación de la Tierra orientada al estudio del cambio climático).
El trabajo en Cataluña se centrará en el diseño completo, integración, verificación, lanzamiento y operaciones de un CubeSat. La misión propuesta es un satélite de fotometría absoluta global (PhotSat) que escaneará todo el cielo disponible cada 1-2 días en múltiples bandas (UV/visible) con una precisión mejor que 10-3 en fuentes brillantes (G <12, ~ 5 · 106 objetos). Los casos científicos son numerosos, relacionados con la astrofísica de alta cadencia en el dominio temporal: variabilidad estelar, monitoreo de asteroides, transitorios, etc. La misión PhotSat complementará las medidas de las estrellas más brillantes desde tierra (por ejemplo, con LSST) y proporcionará datos clave para caracterizar objetivos para misiones espaciales (por ejemplo, JWST, ESA/Ariel). Las actividades incluirán el diseño de todos los elementos (mecánicos, térmicos, eléctricos, detectores, electrónica, procesamiento, comunicaciones, control, órbita), algunos utilizando soluciones desarrolladas por AN. La integración se realizará utilizando las instalaciones y la mano de obra de ingeniería del IEEC y el IFAE (CAT). Las operaciones científicas utilizarán la estación terrestre del Observatorio del Montsec y el conocimiento heredado de la misión Gaia. Los productos de datos finales se generarán y se harán (parcialmente) públicos en un breve período de tiempo para que la comunidad internacional pueda beneficiarse de un sistema de respuesta rápida.
Resultados esperados:
– Desarrollo y fabricación de modelos de calificación de ingeniería altamente miniaturizados de PSM, PHU y DHU (10x10x10 cm3 y 600 g) para cuatro de los nueve instrumentos de la misión Comet Interceptor. Estos sistemas también se podrán implementar en otras plataformas e instrumentos.
– Proporcionar un monitoreo continuo de alta precisión de las fuentes del cielo «brillante», incluidas las estrellas, los transitorios, los objetos del Sistema Solar y otros. Esto tendrá un impacto directo en programas en curso como el cartografiado CARMENES-PLUS, las operaciones y la participación en la misión ESA/Ariel, y varios otros. La mayoría de estos casos científicos son de interés directo para grupos de CAT y AN y otros institutos de investigación de toda España, que serán invitados a contribuir a la fase de explotación científica.
– Desarrollo de capacidades de misión de extremo a extremo (en institutos académicos y en proveedores de tecnología locales) para futuros proyectos y colaboraciones internacionales.
Además del impacto científico directo, este proyecto aumentará significativamente las capacidades a lo largo de la cadena de valor completa del ecosistema español en aplicaciones de NewSpace.
La computación masiva y el data science juegan un papel clave y transversal en la consecución de los objetivos científicos del programa de Astrofísica y Física de Altas Energías, y también en la transferencia de tecnología. Tanto los métodos desarrollados como los científicos e ingenieros formados pueden contribuir a las necesidades de la transición digital.
La explotación de grandes volúmenes de datos científicos, como los que producen los experimentos de este programa, requiere plataformas de big data y cálculo científico, y equipos humanos que actúen como facilitadores de su utilización, multiplicando su potencial científico. En las comunidades españolas de Astrofísica y Física de Altas Energías hay infraestructuras punteras y grupos con reconocimiento mundial en este ámbito, y esta línea de actuación les capacitará para liderar la gestión y explotación de los nuevos conjuntos masivos de datos que se producirán en los experimentos descritos en las otras líneas de este programa. En consecuencia, los objetivos son:
– Potenciar las capacidades computacionales de la comunidad científica española en Astrofísica y Física de Altas Energías, tanto con la provisión de nuevos equipos informáticos como con la consolidación de los equipos humanos existentes para su explotación.
– Aprovechar al máximo las capacidades actuales de las infraestructuras existentes de análisis de big data, expandiendo su capacidad y su ambición, hasta tener en España un hub de datos de astronomía multi-mensajero único en Europa.
– Conseguir una masa crítica de investigadores que desarrollen algoritmos de inteligencia artificial y data mining en este campo, con posibilidades de transferencia al sector productivo.
Grupos de las seis CC.AA. implicadas en el programa participarán de manera coordinada en nuevas iniciativas transversales de desarrollo de herramientas de análisis de big data e inteligencia artificial, y en una red de infraestructuras de computación enfocada a las necesidades de este programa:
Andalucía.
Andalucía participará en la preparación del análisis de los datos masivos del cartografiado J-PAS en colaboración con Aragón. También se completará el desarrollo de un prototipo de SKA Regional Center (SRC), una plataforma hardware, software y de servicios integrada en una red internacional. Este SRC apoyará el procesamiento y análisis de datos interferométricos y la reproducibilidad de los resultados científicos (principios FAIR). La implementación del SRC permitirá la capacitación de personal en áreas de impacto social como big data, data science o green computing, y constituirá un vehículo de colaboración y atracción de talento.
Aragón.
El cartografiado de galaxias J-PAS en el CEFCA producirá una gran cantidad de datos. Aragón jugará un papel determinante en las iniciativas relacionadas con la explotación de grandes volúmenes de datos producidos por grandes cartografiados astronómicos con fuerte implicación española, como J-PAS. Para dar apoyo a esta línea, se procederá a la renovación parcial del equipo de la Unidad de Procesado y Archivo de Datos (UPAD) del CEFCA (ver la línea de actuación 4), así como al desarrollo de software, big data y técnicas de inteligencia artificial.
Baleares.
Los grupos en la Universitat de les Illes Balears (UIB) desarrollarán técnicas de computación avanzada para simulaciones y minado de datos aplicadas a ondas gravitacionales y astronomía multi-mensajero. En paralelo, se adquirirá un superordenador regional con soporte para aprendizaje automático de alto rendimiento dedicado a la astrofísica computacional, en las áreas de ondas gravitacionales y física solar, y se apoyará a los grupos científicos que lo explotarán.
Cantabria:
Desarrollo de herramientas de big data y machine learning para su aplicación al procesamiento y análisis de los datos reales y simulados producidos en J-PAS, Euclid, SKA, QUIJOTE, LiteBIRD y Athena. Aplicación de técnicas de machine learning al análisis de datos del LHC: integración de GPU y FGPA en la Grid; aplicación al trigger de estos procesadores, entre otras aplicaciones.
Cataluña.
El Port d’Informació Científica (PIC), uno de los nodos de la nueva ICTS distribuida de datos dentro de la RES, ya sirve de plataforma de datos de varios proyectos mencionados en las otras líneas. Con esta propuesta, se expandirá su parte dedicada al acceso eficiente a grandes conjuntos de datos astrofísicos (CosmoHub) para convertirlo en un verdadero hub de astronomía multi-mensajero, único en Europa, dando servicio a las comunidades española e internacional del campo. A tal fin, además de proveerse de equipos informáticos, será necesario fortalecer el equipo humano responsable del desarrollo de herramientas para la gestión de alertas y planificación (scheduling).
Más generalmente, se reforzarán los equipos que trabajan en la generación, gestión y explotación de datos masivos de los experimentos descritos anteriormente, consolidando y expandiendo su know-how en las herramientas necesarias para hacer efectiva la data science, así como desarrollos de computación avanzada para la descripción de fenómenos astrofísicos complejos.
Valencia.
Con su nodo local de la RES y ARTEMISA, la comunidad valenciana cuenta con una infraestructura de cálculo, basada en CPUs y GPUs, orientada a la supercomputación, el aprendizaje profundo y la inteligencia artificial. El programa permitirá su actualización y explotación, potenciando el grupo humano dedicado al desarrollo de algoritmos. También se fortalecerán tanto el equipo humano como el equipamiento para la simulación, gestión y explotación de datos masivos de los experimentos en colisionadores de las próximas décadas, empezando con el HL-LHC. Asimismo, se potenciará el desarrollo de la astrofísica y cosmología computacional, en colaboración con Baleares.
Resultados esperados:
– Fortalecimiento y actualización de la infraestructura informática ya existente, dedicada y puntera, con nodos especializados en Cataluña (potenciando sus aspectos de big data dedicados a astronomía multi-mensajero), Valencia (potenciando sus capacidades en supercomputación e inteligencia artificial), Baleares (centrado en computaciones y simulaciones masivas), Aragón (datos de cartografiados masivos), Cantabria (potenciando el procesado de datos para experimentos de astrofísica y física de partículas, y misiones espaciales) y Andalucía (con la compleción del prototipo del SKA Regional Center).
– Con la citada infraestructura, provisión del soporte necesario al resto de líneas de investigación en este programa.
– Desarrollo de algoritmos de big data, data science e inteligencia artificial para uso en las líneas de actuación de este programa y más allá, incluyendo su transferencia al sector productivo.
Presupuesto.
A) Financiación solicitada al Ministerio de Ciencia e Innovación:
B) Cofinanciación del programa por parte de la Comunidad Autónoma:
Responsable Político de la ejecución del Programa en Catalunya:
– Nombre y apellidos: Joan Gómez Pallarès.
– Institución: Conselleria de Recerca i Universitats.
– Cargo: Director General de Recerca.
– Datos de contacto: jgomez.pallares@gencat.cat, 678 465 606.
A continuación se detallan los objetivos (On) e hitos (Hn) del Programa, incluyendo para cada uno la entidad responsable y el plazo previsto:
– O1: Desarrollo de instrumentación para la nueva generación de aceleradores de partículas: High-Luminosity Vicente y Factoría de Higgs (LIA1, IFAE, ICCUB).
● H1.1: Cualificación para la producción de módulos del Inner Tracker (ITk) de ATLAS para el High-Luminosity LHC (IFAE, Q2 2023).
● H1.2: Primera producción de módulos pixelados para ITk (IFAE, Q1 2025).
● H1.3: Primera hibridación de prototipos para el High-Granularity Timing Detector (HGTD) de ATLAS para el High-Luminosity LHC (IFAE, Q2 2023).
● H1.4: Primera pre-producción de módulos para HGTD (IFAE, Q1 2024).
● H1.5: Prototipo para electrónica frontal integrada para el «upgrade» de LHCb para el High-Luminosity LHC (ICCUB, Q3 2025).
● H1.6: Primera fabricación de prototipos rápidos en tecnología DMAPS para una futura Factoría de Higgs (IFAE, Q3 2024).
● H1.7: Caracterización de prototipos DMAPS (IFAE, Q3 2025).
– O2: Desarrollo de instrumentación para la participación en experimentos de Física Nuclear enfocada a la astrofísica. (LIA1, UPC).
● H2.1: Prototipo de detector de neutrones de alta eficiencia con capacidades espectrométricas (UPC, Q3 2025).
– O3: Desarrollo de instrumentación para la nueva generación de misiones terrestres y espaciales de astronomía de rayos gamma (LIA2, ICCUB, IFAE).
● H3.1: Caracterización y verificación de un módulo sensor basado en SiPM para el upgrade de CTA (ICCUB, IFAE, Q3 2025).
● H3.2: Diseño y validación de un ASIC para los subsistemas FIT y PSD para HERD (ICCUB, Q1 2025).
● H3.3: Caracterización y verificación del sistema de «trigger» de rayos gamma para HERD (IFAE, ICCUB, Q3 2025).
– O4: Desarrollo del modelo de ingeniería de la cámara Wide Field Monitor (WFM) de eXTP, incluyendo sistema óptico, colimador lateral y estructura de soporte (LIA2, ICE).
● H4.1: Modelo de demostración de una cámara del WFM de eXTP, a desarrollar en la fase B2 de eXTP, incluyendo estructura, filtro térmico y filtro de partículas (ICE, Q4 2024).
– O5: Desarrollo de instrumentación y tratamiento de datos para experimentos de ondas gravitacionales: Virgo, ET y LISA (LIA3, IFAE, ICCUB, ICE).
● H5.1: Construcción de deflectores («baffles») instrumentados con detectores de silicio para el control de la luz parásita de la fase Advanced Virgo Plus (AdV+) del detector de ondas gravitacionales Virgo (IFAE, Q4 2024).
● H5.2: Diseño del sistema de eliminación y control de luz difusa de ET (IFAE, Q3 2025)
● H5.3: Desarrollo de sensores en el infrarrojo y electrónica rápida en alto vacío a 1500 nm y 2000 nm para la monitorización activa de la luz láser en ET-Low Frequency (IFAE, ICCUB, Q3 2025).
● H5.4: Demostrador de formatos mejorados y procesado de datos de Virgo en supercomputadores (ICCUB, Q3 2024).
● H5.5: Definición del modelo de datos para ET (ICCUB, Q2 2025).
● H5.6: Prototipo de sistema de medidas de temperatura de alta precisión para LISA (ICE, Q4 2024).
● H5.7: Prototipo de «optical frequency combs» para sensores en experimentos de ondas gravitacionales y astrofísica de precisión: LISA, ET, ELGAR (ICE, Q3 2025).
– O6: Procesado, análisis y explotación de datos de Gaia y otros cartografiados masivos y desarrollo de técnicas de computación avanzada aplicadas a astronomía multi-mensajero y cosmología. (LIA4, ICCUB, ICE).
● H6.1: Métodos y herramientas de análisis masivo de datos de Gaia incluyendo multi-época y combinación con otros grandes catálogos (ICCUB, Q3 2024).
● H6.2: Desarrollo de herramientas de análisis via AI y técnicas de big data para cartografiados de altas energías y cosmología (ICE, Q2 2025).
– O7: Desarrollo de instrumentación para experimentos de búsqueda de axiones (LIA5, ICMAB, ICCUB).
● H7.1: Método escalable y robusto de ensamblaje de cintas superconductoras en cavidades resonantes (ICMAB, Q2 2024).
● H7.2: Prototipo de cavidad resonante superconductora para la búsqueda de axiones (ICMAB, Q3 2025).
● H7.3: Sistema de adquisición de datos para experimentos de búsqueda de axiones (RADES en IAXO y CADEx en el LSC) (ICCUB, Q3 2025).
– O8: Desarrollo de instrumentación para el experimento de neutrinos HyperK en Japón. (LIA6, IFAE).
● H8.1: Estudio de viabilidad de un detector de trazas con líquido centelleador opaco para la mejora del detector ND280 para su uso como detector cercano de Hyper-K (IFAE, Q2 2025).
– O9: Desarrollo, construcción y lanzamiento de un nanosatélite de clase 12U con un telescopio de 10 cm de diámetro dotado de un dispositivo de imagen en los rangos ultravioleta y óptico para tomar fotometría ultra-precisa de estrellas brillantes cubriendo todo el cielo con una cadencia de unos pocos días. (LIA7, IEEC).
● H9.1: Diseño detallado de la misión (IEEC, Q4 2023).
● H9.2: Licitación de la plataforma (IEEC, Q1 2024).
● H9.3: Entrega del nanosatélite (IEEC, Q2 2025).
● H9.4: Lanzamiento del nanosatélite (IEEC, Q3 2025).
– O10: Expansión de la plataforma CosmoHub del Port d’Informació Científica (PIC) y conversión en un «hub» de datos de astronomía multi-mensajero, con capacidades avanzadas de análisis de datos, y desarrollo de herramientas para la gestión de alertas y planificación («scheduling»). (LIA8, IFAE, ICE, ICCUB).
● H10.1: Aumento de la capacidad de almacenamiento de datos multi-mensajero en la plataforma CosmoHub del PIC con 3 PB adicionales (IFAE, Q2 2024).
● H10.2: Incorporación a CosmoHub, gestión y análisis de datos de experimentos de rayos gamma y neutrinos (IFAE, Q1 2025).
● H10.3: Prototipo de código, tests y documento completo de diseño para un multi-mode scheduler (ICE, ICCUB, Q3 2025).