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Lanciata nel 2006 con lo scopo di indagare alcuni tra i più fondamentali problemi fisici e cosmologici, la missione PAMELA sta ampiamente rispettando le aspettative. Ultima prova in ordine di tempo, la ricerca pubblicata su Nature nel marzo del 2009, in cui viene descritta quella che potrebbe essere la prima osservazione indiretta della materia oscura.

Lo strumento PAMELA è attualmente il più avanzato osservatorio per lo studio dei raggi cosmici. Installato a bordo del satellite russo RESURS DK1 e lanciato il 15 giugno 2006 con un vettore Soyuz, è costituito da un potente spettrometro magnetico e una serie di rivelatori dedicati, in grado di “sezionare” la radiazione che attraversa il cosmo identificando, attraverso i loro spettri energetici, protoni ed elettroni, le loro controparti antiprotoni e positroni (particelle tali e quali ai primi ma con carica elettrica opposta), e i nuclei e isotopi presenti nei raggi cosmici, in particolare gli antinuclei. In questo modo, grazie alla potenza e sensibilità senza precedenti dei suoi rivelatori, PAMELA può cercare tracce di materia esotica, cioè di materia non barionica, diversa quindi da quella prevista nel Modello Standard della fisica delle particelle elementari, e di misurare la presenza di antimateria. Altri importanti scopi scientifici sono lo studio del comportamento e della vita media dei raggi cosmici nella nostra Galassia, lo studio dei modelli di trasporto e di produzione secondaria  della radiazione cosmica nella Galassia, il monitoraggio dell’attività solare su un lungo periodo.

Come è naturale, la maggiore attenzione si concentra sul problema della materia oscura, enigmatica forma di materia che non siamo in grado di osservare perché non interagisce con la radiazione elettromagnetica.
Secondo gli attuali calcoli la materia oscura, la cui esistenza viene dedotta in base al suo influsso gravitazionale sulla materia osservabile, costituirebbe circa il 23 per cento del nostro Universo. Come documentato su Nature, PAMELA potrebbe averla osservata indirettamente, rilevando nei raggi cosmici una anomala abbondanza di positroni che, secondo alcuni modelli teorici, potrebbe spiegarsi proprio come il risultato dell'interazione tra particelle di materia oscura.

PAMELA è una missione internazionale a guida italiana, la cui collaborazione comprende le Sezioni INFN di Bari, Firenze, Napoli, Tor Vergata e Trieste, i Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN, gli Istituti russi MEPhI e FIAN Lebedev di Mosca e Ioffe di S. Pietroburgo, l’Università di Siegen in Germania e il Royal Technical Institute di Stoccolma.

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