Il progetto ULTRA – The Ultimate fate of TuRbulence from space to laboratory plAsmas, è una collaborazione tra ASI, CNR e Università della Calabria, e si inserisce nella tematica di ricerca relativa alla fisica solare e dell’eliosfera, e si propone di studiare il fenomeno di dissipazione dell’energia e del riscaldamento nei plasmi turbolenti debolmente collisionali, come il vento solare e la magnetosfera terrestre. La comprensione di questi meccanismi è di estrema importanza per migliorare l’efficienza dei reattori a fusione per i plasmi di laboratorio, dove questi fenomeni rappresentano dei termini di perdita di energia non voluta, ed ha forti ricadute anche per lo Space Weather.​

Il progetto di ricerca ULTRA propone un programma di ricerca basato su simulazioni numeriche ad altissima risoluzione ed altamente parallelizzate e su analisi dati di recenti missioni solari (Solar Orbiter e Parker Solar Probe) per lo studio dell’evoluzione del vento solare, e della missione Magnetospheric MultiScale per lo studio dell’interazione del vento solare con la Terra, con forti ricadute per lo Space Weather.

DISCLAIMER

.​I risultati del programma di ricerca daranno un importante contributo su temi molto attuali nello scenario scientifico e tecnologico con diverse potenziali applicazioni a grande impatto economico e scientifico: dallo studio della fisica di base dei plasmi, come quello che si prevede di fare anche sulla Luna alla fusione nucleare, che recentemente ha fatto un ulteriore passo in avanti nei laboratori inglesi e americani, senza dimenticare che lo studio dei sistemi complessi è stato premiato con il Nobel. I risultati del progetto si inseriranno, quindi, nel contesto generale della fisica dei plasmi spaziali, con riferimento anche allo Space Weather, ma avranno un forte impatto anche sulla fisica dei plasmi di laboratorio e quindi sui plasmi da fusione.

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Divulgazione

Pubblicazioni:

O. Pezzi et al. “Turbulence and particle energization in twisted flux ropes under solar-wiind conditions”, Astronomy & Astrophysics 686 (2024) A116, DOI: 10.1051/0004-6361/202348700

A. Larosa et al. “Evolution of the magnetic field rotation distributions in the inner heliosphere”, Astronomy & Astrophysics 686 (2024) A238, DOI: 10.1051/0004-6361/202450030

C. Meringolo et al. “Joint action of phase mixing and nonlinear effects in MHD waves propagating in coronal loops”, Astronomy & Astrophysics 688 (2024) A12, DOI: 10.1051/0004-6361/202349094

D. Trotta et al. “Observation of a fully-formed forward-reverse shock pair due to the interaction between two coronal mass ejections at 0.5 au”, The Astrophysical Journal Letters 971 (2024) L35, DOI: 10.3847/2041-8213/ad68fa

D. Perrone et al. “Solar Orbiter Observations of Proton and Alpha Particle Kinetic Signatures Related to the Presence of Switchbacks in the Inner Heliosphere: A Case Study”, The Astrophysical Journal973 (2024) 171, DOI: 10.3847/1538-4357/ad65db

B. Sanò et al. “Analysis of Electron Distribution Functions from the Magnetospheric Multiscale (MMS) Mission Using the Gaussian Mixture Model”, Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation 2 (2024) e2024JH000233, DOI: 10.1029/2024JH000233

D. Trotta et al. “A study of the transition to a turbulent shock using a coarse-graining approach to ion phase-space transport”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 536 (2025) 2825, DOI: 10.1093/mnras/stae2750

D. Perrone et al. “Switchbacks and their role in the turbulent cascade: Solar Orbiter observations”, Astronomy & Astrophysics 696 (2025) A192, DOI: 10.1051/0004-6361/202453094

F. Valentini et al. “On the decay instability of electron acoustic waves”, Physics of Plasmas 32 (2025) 042104, DOI: 10.1063/5.0256797

S. Zanelli et al. “Flat-top electron velocity distributions driven by wave-particle resonant interactions”, Physics of Plasmas 32 (2025) 042108, DOI: 10.1063/5.0259317

J. Liu et al. “Langmuir-wave excitation in solar wind magnetic holes”, The Astrophysical Journal Letters 988 (2025) L23, DOI: 10.3847/2041-8213/adea4f

Y. Yang et al. “Ion-scale solitary structures in the solar wind observed by Solar Orbiter and Parker Solar Probe”, The Astrophysical Journal Letters 994 (2025) L19, DOI: 10.3847/2041-8213/ae173a

L. Richard et al. “Non-Maxwellianity of ion velocity distributions in the Earth’s magnetosheath”, Physical Review E 112 (2025) L053201, DOI: 10.1103/7p1x-84y9

A. Larosa et al. “Velocity-space turbulent cascade in the near-sun solar wind: first insights from the Parker Solar Probe mission”, The Astrophysical Journal Letters 995 (2025) L69, DOI: 10.3847/2041-8213/ae2869

T. A. Bowen et al. “Stochastic heating in the sub-Alfvénic solar wind”, Physical Review Letters 135 (2025) 255201, DOI: 10.1103/rxd8-22m9

M. Stumpo et al. “Long-lived magnetic switchbacks tracked across 0.32 au through BepiColombo – Solar Orbiter radial alignment”, The Astrophysical Journal Letters 996 (2026) L1, DOI: 10.3847/2041-8213/ae2754

S. Zanelli et al. “Numerical investigation of kinetic instabilities in BGK equilibria under collisional effects”, Physics of Plasmas 33 (2026) 012101, DOI: 10.1063/5.0302657

C. L. Vásconez et al. “A parametric study of the turbulent energy transfer in three-dimensional lattice-Boltzmann Hall-MHD plasma simulations”, Physics of Plasmas 33 (2026) 012304, DOI: 10.1063/5.0298970

S. T. Badman et al. “Properties of Magnetic Switchbacks in the Near-Sun Solar Wind”, Space Science Reviews 222 (2026) 14, DOI: 10.1007/s11214-026-01267-w

F. Chiappetta et al. “Evolution of the shock properties of the 2023 March 13 event from in situ and remote-sensing data”, The Astrophysical Journal 997 (2026) 190, DOI: 10.3847/1538-4357/ae230e

F. Carbone et al. “Information cascade in solar wind density fluctuations”, The Astrophysical Journal 998 (2026) 106, DOI: 10.3847/1538-4357/ae38bb

 

Contributi a conferenze:

“Kinetic effects on ions due to switchbacks Solar Orbiter observations”, D. Perrone, A. Settino, R. D’Amicis, R. De Marco, S. Perri, R. Bruno, D. Telloni, Invited Talk at the “SolO/RPW & PSP/FIELD Workshop” Orléans (France), 26-29 febbraio 2024. Conference website

“State-of-the-art observational aspects of MHD waves in the lower atmosphere”, M. Stangalini, Invited Talk at the 17th European Solar Physics Meeting ESPM -17, Torino (Italy), 9-13 settembre 2024. Conference website

“Relation between switchbacks and kinetic signatures of protons and alpha particles in a slow Alfvénic wind: Solar Orbiter observations”, D. Perrone, S. Perri, A. Settino, R. De Marco, R. D’Amicis, R. Bruno, Oral Presentation at the “European Space Weather Week 2024” Coimbra (Portugal), 4-8 novembre 2024. Conference website

“Switchbacks and kinetic effects on proton and alpha particle velocity distribution functions: Solar Orbiter observations”, D. Perrone, S. Perri, A. Settino, F. Chiappetta, R. De Marco, R. D’Amicis, D. Telloni, R. Bruno, Oral Presentation at “AGU 2024” Washington D.C. (USA), 9-13 dicembre 2024 (da remoto). Conference website

“Solar Orbiter observations in a slow Alfvénic wind of proton and alpha particle kinetic signatures close to switchbacks”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno, Oral Presentation at the Workshop “Particle Acceleration and Transport: from the Sun to Extragalactic Sources” Rende (Italy), 3-7 febbraio 2025. Conference website

“Kinetic effects on proton and alpha particles VDFs related to switchbacks: Solar Orbiter measurements”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno, Invited Talk at Le Studium Workshop “Unveiling Energy Conversion and Dissipation in Non-Equilibrium Space Plasma” Orléans (France), 5-8 maggio 2025. Conference website

“Turbulence and kinetic effects in the inner heliosphere: Solar Orbiter observations”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno, Invited Talk at “AOGS 22nd Annual Meeting” Singapore, 27 luglio – 1° agosto 2025. Conference website

“Study of turbulence and kinetic effects in the inner heliosphere by means of Solar Orbiter observations”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno et al., Invited Talk at “IAGA/IASPEI 2025” Lisbon (Portugal), 31 agosto – 5 settembre 2025. Conference website

“Study of turbulence and kinetic effects in solar wind: Solar Orbiter and Vlasov-Maxwell simulation”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno et al., Oral Presentation at the National meeting “SoHe” Rende (Italy), 10-12 settembre 2025. Conference website

“Novel diagnostic techniques for detecting MHD wave modes in the solar atomosphere”, M. Stangalini, Keynote speaker at the “Waves and Instabilities in the Solar Atmosphere (WISA)” Conference, Monte Porzio Catone (Italy), 23-26 settembre 2025. Conference website

“Turbulence and kinetic effects in the solar wind: Solar Orbiter measurements and numerical Vlasov-Maxwell simulations”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno et al., Oral Presentation at the European Space Weather Week 2025, Umeå (Sweden), 27-31 ottobre 2025. Conference website

“Solar wind variability and connection with SEP features”, D. Perrone, Keynote speaker at the ISSI Workshop on Multi-spacecraft observations and their importance for understanding particle dynamics in the inner heliosphere, Bern (Switzerland), 12-16 gennaio 2026. Conference website

“Turbulence and kinetic effects in the solar wind: Solar Orbiter measurements and numerical Vlasov-Maxwell simulations”, D. Perrone, S. Perri, F. Chiappetta, A. Settino, B. Sanò, S. Benella, R. De Marco, R. D’Amicis, C. Owen, D. Telloni, O. Pezzi, F. Pecora, F. Valentini, R. Bruno et al., Poster presentation at the national conference “CIP – Conferenza italiana plasmi”, Frascati (Italy), 03-06 febbraio 2026. Conference website

“Turbulence and kinetic effects in the inner heliosphere”, D. Perrone, Invited talk at the United Nations/Costa Rica Workshop on Machine Learning applied to Space Weather and Global Navigation Satellite Systems, San José (Costa Rica), 16-20 febbraio 2026. Conference website

Organizzazione Workshop:

“Electron Kinetic Physics: The Next Frontier in Space and Astrophysical Plasmas”, Conveners: D. Verscharen, A. Simionescu, O. Pezzi, J. Stawarz, K. Klei, D. Perrone, R. Nakamura, T. Dudol de Wit, ISSI, Bern (Switzerland), 22-26 aprile 2024. Conference website

“The interplay between cross-scale energy conversion and phase-space complexity in space and laboratory plasmas”, Conveners: D. Perrone, O. Pezzi, S. Benella, Thematic Workshop at FisMat2025, Venezia (Italy), 7-8 luglio 2025. Conference website

“Conferenza Italiana Plasmi – CIP”, Scientific Committee: T. Andreussi, S. Cappello, G. Costa, O. De Pascale, L. Gizzi, D. Grasso, S. Longo, P. Mantica, G. Nigro, M. Nocente, M. Passoni, S. Perri, D. Perrone, F. Porcelli, F. Pucci, M . Romé, G. Rubinacci, F. Zonca, ENEA, Frascati (Italy), 3-6 febbraio 2026. Conference website

Gruppi di lavoro internazionali:

ISSI Team “Unveiling Energy Conversion and Dissipation in Non-Equilibrium Space Plasmas”. Lead: O. Pezzi, Co-Lead: P. Cassak, Membri del Team: S. Adhikari, M. Argall, A. Chasapis, G. Cozzani, H. Liang, D. Perrone, S. Servidio, J. Stawarz, Y. Yang, E. Yordanova, H. Barbhuiya, D. Manzini, L. Richard, I. Svenningsson. Website

Database pubblico “Solar System – Solar wind”: website 

BANDI

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MARTEDÌ 09 GIUGNO 2026

Cooperazione iperspettrale per l’agricoltura nell’ambito del progetto Horizon Europe EXPERT ‣

Presentazione dei risultati della ricerca congiunta ASI, ROSA e DLR per applicazioni agricole di dati satellitari iperspettrali PRISMA ed EnMAP alla Conferenza Internazionale “Agriculture for Life, Life for Agriculture", Bucarest Il 4 e 5 giugno, presso l’Università di Scienze Agronomiche e Medicina Veterinaria (USAMV) di Bucarest, si è svolta la 15ma edizione della Conferenza Internazionale “Agriculture for Life, Life for Agriculture" (A4L). L’evento è stata l’occasione per presentare i risultati del progetto europeo “Reaching Excellence in Hyperspectral Remote Sensing” (EXPERT).

Foto di gruppo nel corso della sessione plenaria di apertura della conferenza internazionale A4L, 4 giugno 2026, Bucarest, Romania. In prima fila, da sinistra: Daniel Crunteanu, Direttore Generale dell’Agenzia Spaziale della Romania (ROSA); Mihai Dimian, Ministro dell’Istruzione e della Ricerca; Sorin-Mihai Cîmpeanu, Rettore USAMV; Gina Fîntîneru, Vicerettore per la ricerca scientifica, l'innovazione e il trasferimento tecnologico USAMV; Florin Stanica, Presidente dell’Accademia di Scienze Agricole e Forestali “Gheorghe Ionescu-Şişeşti”. In seconda fila, i relatori a invito: Deodato Tapete (ASI), Samantha Wisely (University of Florida) e Cesare Gargioli (Università di Tor Vergata).

 

EXPERT è il progetto Horizon Europe, finanziato dalla Commissione Europea (Grant Agreement n. 101160059) e coordinato dall’Agenzia Spaziale Romena (ROSA), incentrato sulla formazione e attività di ricerca scientifica per la promozione e diffusione dell’uso di dati di telerilevamento satellitare di tipo iperspettrale. Il progetto vede la partecipazione dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e dell’Agenzia Spaziale Tedesca (DLR), leader a livello mondiale nelle tecnologie satellitari iperspettrali di osservazione della Terra, grazie alle missioni PRISMA ed EnMAP.

In particolare, lo scopo della partecipazione alla conferenza A4L è stato illustrare le tecnologie satellitari dell’ASI per le applicazioni agricole e le risultanze, conseguite congiuntamente con ROSA e DLR, nel caso d’uso di ricerca sull’agricoltura nel progetto EXPERT. A4L è la conferenza di riferimento in Romania che mette in collegamento la comunità scientifica nazionale e internazionale di settore, le associazioni di categoria, le aziende agricole e i decisori politici. Attraverso il dialogo scientifico, A4L promuove un approccio integrato alle realtà economiche, sociali e ambientali legate all'agricoltura, alla vita e all'ambiente.

La sessione plenaria ha visto infatti un dialogo interdisciplinare al quale hanno partecipato, fra gli altri: il Direttore Generale di ROSA, il Ministro dell’Istruzione e della Ricerca della Romania, il Presidente dell’Autorità Nazionale per la Ricerca della Romania, il Rettore e il Vicerettore per la ricerca scientifica, l'innovazione e il trasferimento tecnologico di USAMV, il rettore dell’Università Politecnica di Bucarest, il Presidente dell’Accademia di Scienze Agricole e Forestali “Gheorghe Ionescu-Şişeşti” e il rappresentante dell’associazione di categoria dei coltivatori.

In questo contesto, nella keynote introduttiva nel corso della sessione plenaria di apertura della conferenza, Deodato Tapete, Primo Ricercatore e Responsabile ASI del progetto EXPERT, ha illustrato come i dati radar ad apertura sintetica delle costellazioni Sentinel-1, COSMO-SkyMed e SAOCOM, nonché i dati iperspettrali della missione PRISMA, sono oggi impiegati dalla comunità scientifica italiana per la ricerca e applicazioni downstream in agricoltura.

Sono stati mostrati esempi dimostrativi di mappe di umidità del suolo, stime del fabbisogno irriguo, lavorazioni dei terreni, classificazioni delle tipologie colturali, valutazione dello stress delle colture e di parametri fondamentali come il contenuto di clorofilla, contenuto di azoto e proprietà dei suoli. Infine, è stato illustrato come, nell’ambito del progetto europeo EXPERT, ASI, ROSA e DLR stanno collaborando per esportare le migliori pratiche del telerilevamento iperspettrale in Romania.

Il secondo momento di confronto è avvenuto nel corso del side event dedicato al progetto europeo EXPERT, svoltosi il 5 giugno. L’evento, introdotto da Iulia Dana Negula, Coordinatore ROSA di EXPERT, ha visto susseguirsi le presentazioni tecniche di Deodato Tapete (ASI), Daniele Cerra (DLR), Florina Dediu, Cristina Stancu e Violeta Poenaru (ROSA) sulle attività condotte nel sito test di Moara Domnească, a pochi chilometri da Bucarest, all’interno della Azienda Didattica e di ricerca sperimentale di USAMV. Nella presentazione ASI sono stati illustrati i risultati dell’attività di ricerca a cui ha contribuito significativamente Giacomo Lazzeri, ricercatore a tempo determinato sul progetto EXPERT.

L’evento è stato partecipato da una nutrita rappresentanza di docenti, ricercatori e studenti di USAMV che hanno avuto modo di confrontarsi con il team di progetto su come analizzare i dati PRISMA ed EnMAP, raccogliere misure spettrometriche in situ di calibrazione e validazione, nonché integrare le stime satellitari delle proprietà dei suoli e delle colture con le analisi di laboratorio su campioni reali.

L’evento è stato concluso da una presentazione di Mihai Ivanovici dell’Università della Transilvania di Brasov e da una discussione su come promuovere la formazione universitaria e creare sinergie scientifiche e applicative nella comunità del telerilevamento iperspettrale per l’agricoltura.

  [gallery ids="63918,63920,63922"]   Nella fotogallery, alcuni momenti del side event del progetto europeo EXPERT, 5 giugno 2026, USAMV, Bucarest. Da sinistra: Iulia Dana Negula (ROSA); Daniele Cerra (DLR); Mihai Ivanovici (Università della Transilvania di Brasov).          

LUNEDÌ 08 GIUGNO 2026

UNOOSA E AGENZIA SPAZIALE ITALIANA INSIEME PER PROMUOVERE IL DIRITTO SPAZIALE IN AFRICA ‣

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