The Athena X-ray Integral Field Unit: a consolidated design for the system requirement review of the preliminary definition phase

The Athena X-ray Integral Unit (X-IFU) is the high resolution X-ray spectrometer, studied since 2015 for flying in the mid-30s on the Athena space X-ray Observatory, a versatile observatory designed to address the Hot and Energetic Universe science theme, selected in November 2013 by the Survey Science Committee. Based on a large format array of Transition Edge Sensors (TES), it aims to provide spatially resolved X-ray spectroscopy, with a spectral resolution of 2.5 eV (up to 7 keV) over an hexagonal field of view of 5 arc minutes (equivalent diameter). The X-IFU entered its System Requirement Review (SRR) in June 2022, at about the same time when ESA called for an overall X-IFU redesign (including the X-IFU cryostat and the cooling chain), due to an unanticipated cost overrun of Athena. In this paper, after illustrating the breakthrough capabilities of the X-IFU, we describe the instrument as presented at its SRR, browsing through all the subsystems and associated requirements. We then show the instrument budgets, with a particular emphasis on the anticipated budgets of some of its key performance parameters. Finally we briefly discuss on the ongoing key technology demonstration activities, the calibration and the activities foreseen in the X-IFU Instrument Science Center, and touch on communication and outreach activities, the consortium organisation, and finally on the life cycle assessment of X-IFU aiming at minimising the environmental footprint, associated with the development of the instrument. Thanks to the studies conducted so far on X-IFU, it is expected that along the design-to-cost exercise requested by ESA, the X-IFU will maintain flagship capabilities in spatially resolved high resolution X-ray spectroscopy, enabling most of the original X-IFU related scientific objectives of the Athena mission to be retained. (abridged).Comment: 48 pages, 29 figures, Accepted for publication in Experimental Astronomy with minor editin

The Athena X-ray Integral Field Unit: a consolidated design for the system requirement review of the preliminary definition phase

The Athena X-ray Integral Unit (X-IFU) is the high resolution X-ray spectrometer studied since 2015 for flying in the mid-30s on the Athena space X-ray Observatory. Athena is a versatile observatory designed to address the Hot and Energetic Universe science theme, as selected in November 2013 by the Survey Science Committee. Based on a large format array of Transition Edge Sensors (TES), X-IFU aims to provide spatially resolved X-ray spectroscopy, with a spectral resolution of 2.5 eV (up to 7 keV) over a hexagonal field of view of 5 arc minutes (equivalent diameter). The X-IFU entered its System Requirement Review (SRR) in June 2022, at about the same time when ESA called for an overall X-IFU redesign (including the X-IFU cryostat and the cooling chain), due to an unanticipated cost overrun of Athena. In this paper, after illustrating the breakthrough capabilities of the X-IFU, we describe the instrument as presented at its SRR (i.e. in the course of its preliminary definition phase, so-called B1), browsing through all the subsystems and associated requirements. We then show the instrument budgets, with a particular emphasis on the anticipated budgets of some of its key performance parameters, such as the instrument efficiency, spectral resolution, energy scale knowledge, count rate capability, non X-ray background and target of opportunity efficiency. Finally, we briefly discuss the ongoing key technology demonstration activities, the calibration and the activities foreseen in the X-IFU Instrument Science Center, touch on communication and outreach activities, the consortium organisation and the life cycle assessment of X-IFU aiming at minimising the environmental footprint, associated with the development of the instrument. Thanks to the studies conducted so far on X-IFU, it is expected that along the design-to-cost exercise requested by ESA, the X-IFU will maintain flagship capabilities in spatially resolved high resolution X-ray spectroscopy, enabling most of the original X-IFU related scientific objectives of the Athena mission to be retained. The X-IFU will be provided by an international consortium led by France, The Netherlands and Italy, with ESA member state contributions from Belgium, Czech Republic, Finland, Germany, Poland, Spain, Switzerland, with additional contributions from the United States and Japan.The French contribution to X-IFU is funded by CNES, CNRS and CEA. This work has been also supported by ASI (Italian Space Agency) through the Contract 2019-27-HH.0, and by the ESA (European Space Agency) Core Technology Program (CTP) Contract No. 4000114932/15/NL/BW and the AREMBES - ESA CTP No.4000116655/16/NL/BW. This publication is part of grant RTI2018-096686-B-C21 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe”. This publication is part of grant RTI2018-096686-B-C21 and PID2020-115325GB-C31 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033

Variables Affecting the Pine Processionary Moth Flight: A Survey in the North-Western Italian Alps

The pine processionary moth (PPM), Thaumetopoea pityocampa (Denis and Schiffermüller), is one of the most economically important forest defoliators in southern Europe. This pest is a univoltine oligophagous insect species, and the genus Pinus represents its main host. Investigations were carried out in the five-year period 2016–2020 in NW Italy. PPM males were monitored using commercial funnel traps baited with sex pheromone. The infestation index was recorded by counting the number of nests per tree. Temperature and rainfall were automatically recorded by 94 georeferenced meteorological stations. Adult presence was evaluated as the maximum number of captured individuals in a day, total captures during the season, the Julian day at max captures, or at first or last captures. Environmental variables (altitude, cumulative rain, and cumulative degree-days) and biological parameters were summarized using principal component analysis. Our study showed that the analyzed variables contribute to driving and affecting the PPM population dynamics, which also exhibited a year-to-year decrease. Due to the environmental and sanitary importance, all the data collected about the PPM will be useful to develop predictive risk models, as to deploy countermeasures in a timely and cost-effective manner

Ripisylves et aménagement des fleuves côtiers à Salmonidés en Manche: combiner deux approches de recherche pour améliorer leur restauration écologique?

International audienc

Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Séminaire de travail en région (Agen)

National audienceLe stockage de l'eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l'eau, pour l'alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d'étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l'eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d'impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d'ores et déjà très mobilisées. La construction d'une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d'une autorisation auprès des services de l'Etat, impliquant de réaliser une étude d'impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec d'autres projets équivalents. Cette dimension « cumulée » de l'impact d'ouvrages de stockage d'eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d'étude et services de l'Etat font ainsi face à un manque d'outils opérationnels leur permettant d'instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d'autres au niveau de la planification de la gestion de l'eau et de l'encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer (MEEM), avec l'appui de l'Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d'Irstea, en partenariat avec l'Inra, sur l'impact cumulé des retenues d'eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d'experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées. Cette ESCo s'est fondée sur l'analyse d'un millier d'articles scientifiques et de rapports internationau

Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Séminaire de travail en région (Agen)

National audienceLe stockage de l'eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l'eau, pour l'alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d'étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l'eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d'impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d'ores et déjà très mobilisées. La construction d'une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d'une autorisation auprès des services de l'Etat, impliquant de réaliser une étude d'impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec d'autres projets équivalents. Cette dimension « cumulée » de l'impact d'ouvrages de stockage d'eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d'étude et services de l'Etat font ainsi face à un manque d'outils opérationnels leur permettant d'instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d'autres au niveau de la planification de la gestion de l'eau et de l'encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer (MEEM), avec l'appui de l'Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d'Irstea, en partenariat avec l'Inra, sur l'impact cumulé des retenues d'eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d'experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées. Cette ESCo s'est fondée sur l'analyse d'un millier d'articles scientifiques et de rapports internationau

Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Rapport de synthèse

Water storage has increased considerably worldwide since the 1950s. Water is collected and stored in reservoirs to supply towns and cities with drinking water, and for agricultural and industrial purposes, fish farming, leisure activities and low-flow period support. In the late 20th Century, there was a considerable increase in small reservoirs in France, reaching a total of 125,000 by the early 2000s. The creation of new water storage structures continues in parallel with the exploration of water use reduction solutions. These developments raise a whole host of environmental issues, such as the impact of reservoirs on the aquatic environment, particularly in areas where there are already a number of reservoirs and water resources are in high demand. By law, building a new reservoir requires a planning application or government authorization, which require an environmental impact study. Such studies must now assess the cumulative effects of the project together with other known similar projects. The “cumulative” aspect of the impact of water storage structures on a single catchment area is often poorly understood, probably due to a lack of relevant knowledge and methods. Consultants and government services therefore face a lack of operational tools for processing new reservoir applications, which gives rise to other problems around water management planning and the supervision of the development of new reservoirs. In this context, the French Ministry of the Environment, Energy and Marine Affairs (MEEM), supported by ONEMA, requested a joint scientific assessment (ESCo) from Irstea, in partnership with INRA, on the cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. It was produced by around fifteen experts from a range of disciplines and research organizations, and is based on analysis of a thousand or so international scientific articles and reports

Cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. Joint scientific appraisal

Water storage has increased considerably worldwide since the 1950s. Water is collected and stored in reservoirs to supply towns and cities with drinking water, and for agricultural and industrial purposes, fish farming, leisure activities and low-flow period support. In the late 20th Century, there was a considerable increase in small reservoirs in France, reaching a total of 125,000 by the early 2000s. The creation of new water storage structures continues in parallel with the exploration of water use reduction solutions. These developments raise a whole host of environmental issues, such as the impact of reservoirs on the aquatic environment, particularly in areas where there are already a number of reservoirs and water resources are in high demand. By law, building a new reservoir requires a planning application or government authorization, which require an environmental impact study. Such studies must now assess the cumulative effects of the project together with other known similar projects. The “cumulative” aspect of the impact of water storage structures on a single catchment area is often poorly understood, probably due to a lack of relevant knowledge and methods. Consultants and government services therefore face a lack of operational tools for processing new reservoir applications, which gives rise to other problems around water management planning and the supervision of the development of new reservoirs. In this context, the French Ministry of the Environment, Energy and Marine Affairs (MEEM), supported by ONEMA, requested a joint scientific assessment (ESCo) from Irstea, in partnership with INRA, on the cumulative impact of reservoirs on the aquatic environment. It was produced by around fifteen experts from a range of disciplines and research organizations, and is based on analysis of a thousand or so international scientific articles and reports.Le stockage de l’eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l’eau, pour l’alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d’étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l’eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d’impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d’ores et déjà très mobilisées. La construction d’une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d’une autorisation auprès des services de l’Etat, impliquant de réaliser une étude d’impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec les autres projets équivalents connus. Cette dimension « cumulée » de l’impact d’ouvrages de stockage d’eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d’étude et services de l’Etat font ainsi face à un manque d’outils opérationnels leur permettant d’instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d’autres au niveau de la planification de la gestion de l’eau et de l’encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer (MEEM), avec l’appui de l’Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d’Irstea, en partenariat avec l’Inra, sur l’impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d’experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées ; elle est fondée sur l’analyse d’un millier d’articles scientifiques et de rapports internationaux

Impact cumulé des retenues d’eau sur le milieu aquatique. Expertise scientifique collective. Colloque de restitution

National audienceLe stockage de l'eau a considérablement augmenté dans le monde depuis les années 1950. Les retenues collectent et stockent l'eau, pour l'alimentation des villes en eau potable, à des fins agricoles, industrielles, piscicoles, de loisir ou de soutien d'étiage. En France, les retenues de petites tailles se sont multipliées à la fin du 20ième siècle. Au début des années 2000, on en comptait environ 125 000. La création de nouveaux ouvrages de stockage se poursuit, parallèlement à une recherche de réduction des usages de l'eau. Ces créations soulèvent de nombreuses questions environnementales, notamment en termes d'impact sur le milieu aquatique, en particulier dans les zones déjà très équipées et où les ressources en eau sont d'ores et déjà très mobilisées. La construction d'une nouvelle retenue nécessite réglementairement une déclaration ou la sollicitation d'une autorisation auprès des services de l'Etat, impliquant de réaliser une étude d'impact environnemental du projet. Une telle étude doit dorénavant évaluer les effets cumulés avec d'autres projets équivalents. Cette dimension « cumulée » de l'impact d'ouvrages de stockage d'eau sur un même bassin versant est souvent mal appréhendée, les connaissances et les méthodologies étant peu développées sur cet aspect. Bureaux d'étude et services de l'Etat font ainsi face à un manque d'outils opérationnels leur permettant d'instruire les projets de nouvelles retenues. Ces difficultés en entrainent d'autres au niveau de la planification de la gestion de l'eau et de l'encadrement à la création de telles retenues. Dans ce contexte, le Ministère de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer (MEEM), avec l'appui de l'Onema, a sollicité une expertise scientifique collective (ESCo) auprès d'Irstea, en partenariat avec l'Inra, sur l'impact cumulé des retenues d'eau sur le milieu aquatique. Cette ESCo a mobilisé une quinzaine d'experts de différents organismes de recherche et de disciplines variées. Cette ESCo s'est fondée sur l'analyse d'un millier d'articles scientifiques et de rapports internationau