INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
SPB2 (Super Pressure Balloon 2) fa parte del JEM-EUSO International Program (Joint Experiment Missions for Extreme Universe Space Observatory), un programma di missioni volto allo studio e all’osservazione dallo spazio dei raggi cosmici alle più alte energie (UHECRs, Ultra High Energy Cosmic Rays) superiori a 1019eV.
SPB2 è il progetto della Collaborazione JEM-EUSO per un volo su pallone di lunga durata che segue l’effettuazione di precedenti voli su pallone (EUSO-Balloon nel 2014 and EUSO-SPB1 nel 2017). Questo è uno strumento di seconda generazione su pallone stratosferico per la rivelazione di UHECR attraverso la tecnica di fluorescenza e di neutrini di altissima energia (UHE) attraverso emissione Čerenkov. SPB2 si pone come esperimento precursore per la proposta di missione spaziale POEMMA (Probe Of Extreme Multi-Messenger Astrophysics).
Lo scopo di questo futuro osservatorio spaziale è la misura ad alta statistica di UHECR e neutrini UHE e con esposizione uniforme.
Il progetto di SPB2 si basa su due telescopi a specchi Schmidt, ognuno ottimizzato per i rispettivi obiettivi osservativi.
Il telescopio a fluorescenza punta al nadir per la misura di emissione in fluorescenza degli UHECR, mentre il telescopio Čerenkov è ottimizzato per segnali veloci (10 ns) e punta verso il bordo (“limb”) della Terra. Ciò consente la misura della luce Čerenkov emessa dagli EAS (Extensive Air Showers) originati da neutrini UHE radenti la Terra se puntati leggermente sotto al bordo o da UHECR se osservati appena sopra.
Il lancio di EUSO-SPB2 è programmato per la Primavera 2023 dalla base di Wanaka (Nuova Zelanda) con l’obiettivo di una durata fino a 100 giorni. Sono attesi, con questo volo, centinaia di segnali Čerenkov da UHECR oltre a decine di tracce dalla fluorescenza di UHECR. Nessun evento di questo tipo è stato mai osservato prima da quote orbitali o sub-orbitali, rendendo così la missione EUSO-SPB2 cruciale per la successiva realizzazione di uno strumento spaziale. Consentirà inoltre di meglio comprendere i potenziali segnali di fondo per entrambe le tecniche di rivelazione.