FELICIANA SAPIO

Dottoressa di ricerca

ciclo: XXXVI


supervisore: Dr. David Lucchesi
relatore: Prof. Giuseppe Pucacco
co-supervisore: Dr. David Lucchesi

Titolo della tesi: Fundamental Physics with the Galileo FOC satellites and the G4S_2.0 project

This Thesis has been developed within the Galileo for Science Project (G4S_2.0) since its beginning in 2021. The G4S_2.0 is an ongoing project developed under the auspices of the Italian Space Agency (ASI) in collaboration with the National Institute for Astrophysics (INAF) and Politecnico di Torino. The project has several goals in the field of Fundamental Physics by exploiting the Global Navigation Satellite System (GNSS) Galileo, in particular the Full Operational Capability (FOC) Constellation. The relatively high eccentricity (about 0.16) of the two FOC in elliptical orbits, GSAT0201 and GSAT0202, and the accuracy of their atomic clocks allow to measure the gravitational redshift and the relativistic precessions of the orbits. Furthermore, the analysis of the atomic clock data of the entire Galileo FOC constellation also allows us to probe the presence of Domain Wall (DW) Dark matter in the Milky Way and to place severe constraints on their interaction with ordinary matter. This work outlines the state of the art of the G4S_2.0 activities necessary for the gravitational redshift and the relativistic precessions measurements and for Dark Matter constraints. For all these measurements, a fundamental point is to obtain a suitable satellite orbit solution by performing an accurate Precise Orbit Determination (POD) with a reliable estimate of the clock-bias of the on board atomic clocks. This work presents the efforts to achieve this, starting with the development of a dynamical model to account for the complex effects of the Non-gravitational perturbations, in particular those related to the direct solar radiation pressure, and performing dedicated PODs to test our results. Based on the PODs results, we requested a dedicated Satellite Laser Ranging campaign to the International Laser Ranging Service to improve the available number of laser observations, given their importance for some of the G4S_2.0 measurements. Regarding Dark Matter constraints, the work describes the strategy adopted to analyse the on-board atomic clock-data, stressing the original statistical approach: a physical simulation pipeline is developed to simulate the interaction between a set of Galileo FOC satellites and a DW, allowing the study of the detection efficiency of the considered clock-network. Finally, we present our reflections and prospects for the future.

Produzione scientifica

11573/1709288 - 2024 - Fundamental physics measurements with Galileo FOC satellites and the Galileo for science project. I. A 3D-CAD and a box wing for modeling the effects of nonconservative forces
Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Santoli, Francesco; Sapio, Feliciana; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Vespe, Francesco - 01a Articolo in rivista
rivista: PHYSICAL REVIEW D () pp. 1-25 - issn: 2470-0010 - wos: WOS:001195705900006 (0) - scopus: 2-s2.0-85187692253 (1)

11573/1709290 - 2024 - Fundamental physics measurements with Galileo FOC satellites and the Galileo for science project. II. A box wing for modeling direct solar radiation pressure and preliminaries orbit determinations
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Peron, Roberto; Lucente, Marco; Lefevre, Carlo; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Magnafico, Carmelo; Santoli, Francesco; Vespe, Francesco - 01a Articolo in rivista
rivista: PHYSICAL REVIEW D () pp. 1-31 - issn: 2470-0010 - wos: WOS:001195705900008 (0) - scopus: 2-s2.0-85187704209 (1)

11573/1697706 - 2023 - The Galileo for science (G4S 2.0) project. Measurement of the gravitational redshift with the Galileo satellites DORESA and MILENA
Di Marco, Alessandro; Sapio, Feliciana; Cinelli, Marco; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucchesi, David; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Visco., Massimo - 01a Articolo in rivista
rivista: IL NUOVO CIMENTO C (Bologna: Società italiana di fisica) pp. 1-4 - issn: 2037-4909 - wos: WOS:001100839500004 (0) - scopus: (0)

11573/1697675 - 2023 - The Galileo for Science (G4S\_2.0) project: constraints on the possible presence of dark matter in the Milky Way with the atomic clocks of the Galileo FOC constellation
Sapio, Feliciana; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Gatto, Natalia; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucchesi, David; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Visco, Massimo; Vespe., Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 109° Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica (Salerno, Italy)
libro: 109° Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica - ()

11573/1697671 - 2023 - Fundamental Physics with GNSS satellites and the Galileo for Science Project
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Di Marco, Alessandro; Cinelli, Marco; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Vespe, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: XXV SIGRAV Conference on General Relativity and Gravitation (Trieste, Italy)
libro: XXV SIGRAV Conference on General Relativity and Gravitation - ()

11573/1697684 - 2023 - The G4S\_2.0 Project: state of the art and SLR Campaign.
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Di Marco, Alessandro; Cinelli, Marco; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Vespe., Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 2023 Virtual IWLR (Online)
libro: 2023 Virtual International Workshop Laser Ranging - ()

11573/1697664 - 2023 - The Galileo for science project: precise orbit determination and force-modeling for the Galileo FOC satellites
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Gatto, Natalia; Vespe, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: EGU General Assembly 2023 (EGU23) (Vienna, Austria & Online)
libro: European Geosciences Union General Assembly 2023 (EGU23) - ()

11573/1697696 - 2023 - Fundamental Physics with the Galileo Constellation: the Galileo for Science Project
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Gatto, Natalia; Vespe, Francesco - 04f Poster
congresso: IV International Workshop on Gravitomagnetism and large-scale Rotation Measurement (Pisa, Italy)
libro: IV International Workshop on Gravitomagnetism and large-scale Rotation Measurement - Report of abstracts - ()

11573/1697665 - 2023 - Measures in fundamental physics within the Galileo for science (G4S_2.0) project using the data of the Galileo satellite constellation
Visco, Massimo; Di Marco, Alessando; Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Cinelli, Marco; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Gatto, Natalia; Vespe, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: EGU General Assembly 2023 (EGU23) (Vienna, Austria & Online)
libro: European Geosciences Union General Assembly 2023 (EGU23) - ()

11573/1672428 - 2022 - The Galileo for science (G4S 2.0) project: precise orbit determination for fundamental physics experiments with the Galileo satellites Doresa and Milena.
Cinelli, Marco; Sapio, Feliciana; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucchesi, David; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 108° Congresso Nazionale Società Italiana di FIsica (SIF) (Milano)
libro: 108° Congresso Nazionale Società Italiana di FIsica (SIF) - (978-88-7438-130-2)

11573/1672417 - 2022 - The Galileo for science (G4S 2.0) project: the measurement of the gravitational redshift with the Galileo satellites Doresa and Milena.
Di Marco, Alessandro; Sapio, Feliciana; Cinelli, Marco; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucchesi, David; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 108° Congresso Nazionale Società Italiana di FIsica (SIF) (Milano)
libro: 108° Congresso Nazionale Società Italiana di FIsica (SIF) - (978-88-7438-130-2)

11573/1672216 - 2022 - The Galileo for science (G4S_2.0) project: a new concept of accelerometer for future Galileo satellites
Fiorenza, Emiliano; Santoli, Francesco; Lucchesi, David; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Loffredo, Pasqualino; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Sapio, Feliciana; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 8th International Colloquium on Scientific and Fundamental Aspects of GNSS (Sofia, Bulgaria)
libro: 8th International Colloquium on Scientific and Fundamental Aspects of GNSS - ()

11573/1672187 - 2022 - The Galileo for science (G4S_2.0) project: precise orbit determination for fundamental physics and space geodesy
Lucchesi, David; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Sapio, Feliciana; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: EGU General Assembly 2022 (Vienna, Austria & Online)
libro: European Geosciences Union General Assembly 2022 (EGU22) - ()

11573/1672227 - 2022 - First results in testing gravity theories with SatoR-G
Lucchesi, David; Peron, Roberto; Anselmo, Luciano; Bassan, Massimo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Pardini, Carmen; Pucacco, Giuseppe; Rodriguez, José; Sapio, Feliciana; Visco, Massimo. - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: COSPAR 44th Scientific Assembly (Atene, Grecia)
libro: COSPAR 44th Scientific Assembly - ()

11573/1672224 - 2022 - Fundamental physics results in testing gravitation with laser-ranged satellites: the LARASE and SaToR-G experiments
Lucchesi, David; Peron, Roberto; Visco, Massimo; Anselmo, Luciano; Bassan, Massimo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Pardini, Carmen; Pucacco, Giuseppe; Carlos Rodriguez, José; Sapio, Feliciana - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 22nd International Workshop on Laser Ranging (Guadalajara (Spagna))
libro: 22nd International Workshop on Laser Ranging - ()

11573/1672226 - 2022 - Thermal thrust perturbations, spin evolution and the long-term behavior of LAGEOS II semi-major axis
Lucchesi, David; Visco, Massimo; Anselmo, Luciano; Bassan, Massimo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Pardini, Carmen; Peron, Roberto; Pucacco, Giuseppe; Carlos Rodriguez, José; Sapio, Feliciana - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 22nd International Workshop on Laser Ranging (Guadalajara (Spagna))
libro: 22nd International Workshop on Laser Ranging - ()

11573/1672228 - 2022 - On the long-term behavior of LAGEOS II semi-major axis and thermal thrust perturbations
Lucchesi, David; Visco, Massimo; Anselmo, Luciano; Bassan, Massimo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Pardini, Carmen; Peron, Roberto; Pucacco, Giuseppe; Rodriguez, José; Sapio, Feliciana - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: COSPAR 44th Scientific Assembly (Atene, Grecia)
libro: COSPAR 44th Scientific Assembly - ()

11573/1672025 - 2022 - The Galileo for science (G4S_2.0) project: fundamental physics experiments with Galileo satellites Doresa and Milena
Sapio, F.; Lucchesi, D. M.; Visco, M.; Benedetti, S.; Fiorenza, E.; Lefevre, C.; Lucente, M.; Magnafico, C.; Peron, R.; Santoli, F. - 01a Articolo in rivista
rivista: IL NUOVO CIMENTO C (Bologna: Società italiana di fisica) pp. - - issn: 2037-4909 - wos: (0) - scopus: (0)

11573/1671797 - 2022 - General relativity with the two Galileo satellites Doresa and Milena
Sapio, Feliciana - 04b Atto di convegno in volume
congresso: Hypatia colloquium series: early career astronomer series at ESO (Online)
libro: Hypatia colloquium book of proceedings - ()

11573/1672223 - 2022 - The Galileo for science project: fundamental physics and technology development for the constellations of Galileo satellites
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Fiorenza, Emiliano; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Gatto, Natalia; Loffredo, Pasqualino; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli And Francesco Vespe, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 22nd International Workshop on Laser Ranging (Guadalajara (Spagna))
libro: 22nd International Workshop on Laser Ranging - ()

11573/1672230 - 2022 - Measurement in the field of gravitation of the Galileo for science project
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: COSPAR 44th Scientific Assembly (Atene, Grecia)
libro: COSPAR 44th Scientific Assembly - ()

11573/1672232 - 2022 - Modeling of non-conservative forces for the Galileo-FOC spacecraft
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: COSPAR 44th Scientific Assembly (Atene, Grecia)
libro: COSPAR 44th Scientific Assembly - ()

11573/1672212 - 2022 - The Galileo for science (G4S_2.0) project: non-gravitational perturbations models and precise orbit determination with SLR data
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Visco, Massimo; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Peron, Roberto; Cinelli, Marco; Di Marco, Alessandro; Fiorenza, Emiliano; Loffredo, Pasqualino; Magnafico, Carmelo; Santoli, Francesco - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 8th International Colloquium on Scientific and Fundamental Aspects of GNSS (Sofia, Bulgaria)
libro: 8th International Colloquium on Scientific and Fundamental Aspects of GNSS - ()

11573/1672238 - 2021 - The SaToR-G experiment: testing metric and non-metric theories of gravity in the Earth’s field via laser tracking to geodetic satellites
Lucchesi, David; Anselmo, Luciano; Bassan, Massimo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Pardini, Carmen; Peron, Roberto; Pucacco, Giuseppe; Sapio, Feliciana; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: Sixteenth Marcel Grossmann Meeting (Online)
libro: Sixteenth Marcel Grossmann Meeting - ()

11573/1672152 - 2021 - The Galileo satellites Doresa and Milena and their goals in the field of fundamental physics within the Galileo for science (G4S_2.0) project
Lucchesi, David; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Sapio, Feliciana; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: virtual EGU General Assembly 2021 (Online)
libro: virtual European Geosciences Union General Assembly 2021 (vEGU21) - ()

11573/1672242 - 2021 - Relativistic measurements with the Galileo constellation: the Galileo for science_2.0 (G4S_2.0) project
Lucchesi, David; Vespe, Francesco; Casalino, Lorenzo; Benedetti, Simone; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Sapio, Feliciana; Tartaglia, Angelo; Visco, Massimo; Dequal, Daniele; Sacco, Patrizia; Santamaria Amato, Luigi; Ruggiero Mattia, Luca - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: Sixteenth Marcel Grossmann Meeting (Online)
libro: Sixteenth Marcel Grossmann Meeting - ()

11573/1672416 - 2021 - The Galileo for science (G4S_2.0) project: fundamental physics experiments with the Galileo satellites Doresa and Milena
Sapio, Feliciana; Lucchesi, David; Benedetti, Simone; Fiorenza, Emiliano; Lefevre, Carlo; Lucente, Marco; Magnafico, Carmelo; Peron, Roberto; Santoli, Francesco; Visco, Massimo - 04d Abstract in atti di convegno
congresso: 107° Congresso Nazionale Società Italiana di FIsica (SIF) (Online)
libro: 107° Congresso Nazionale Società Italiana di FIsica (SIF) - (978-88-7438-127-2)

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