Mini-EUSO (Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory) è un telescopio in banda ultravioletta (290-430 nm) sviluppato da una collaborazione internazionale guidata dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) e dal Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma Tor Vergata. Il progetto, coordinato e finanziato dall’ASI, coinvolge varie università ed enti di ricerca italiani e stranieri nell’ambito del più ampio programma JEM-EUSO.
Il telescopio è stato portato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dal razzo vettore russo Soyuz MS-14 il 22 agosto 2019 ed è stato installato per la prima volta sulla finestra UV-trasparente del modulo Zvezda il giorno 7 ottobre 2019 per la sua prima sessione di acquisizione dati.
Da allora, l’apparato sta osservando la Terra registrando le emissioni ultraviolette di origine cosmica, atmosferica e terrestre. L’ottica a "lenti di Fresnel" e la superficie focale basata su "fotomoltiplicatori multianodo" consentono di raggiungere una sensibilità senza precedenti, permettendo di rivelare ciascun fotone emesso in un campo di vista di 40 gradi, corrispondente a un campo visivo di 260 x 260 km2 sulla superficie terrestre, acquisendo 400.000 immagini al secondo. Una delle caratteristiche principali dell’apparato è infatti la capacità di effettuare osservazioni su diverse scale temporali, da qualche microsecondo in su, e di poter correlare i dati nell’ultravioletto con quelli provenienti da due telecamere supplementari, sensibili nelle bande del visibile e del vicino infrarosso.
A tre anni dalla prima accensione lo strumento funziona ancora nominalmente e sta raccogliendo una mole di dati che per qualità e quantità ha superato ogni più rosea aspettativa. L’analisi dei dati sta procedendo su più fronti:
- Mappe delle emissioni notturne della Terra nell'ultravioletto. Sono state ricostruite le mappe delle emissioni notturne ultraviolette (sia naturali che antropiche) di gran parte della superficie terrestre e sono state studiate le variazioni di tali emissioni al variare della fase lunare e delle condizioni di copertura nuvolosa.
- Meteoroidi. Mini-EUSO ha osservato più di 5000 meteore. Dallo studio della loro frequenza e luminosità è possibile risalire alla loro origine e dimensione per comprendere meglio i potenziali pericoli che questi corpi celesti possono porre per il nostro pianeta. Mini-EUSO sta inoltre cercando meteoroidi di origine interstellare, identificabili per la loro alta velocità, e la materia strana nucleare, uno stato della materia ancora mai osservato, ma previsto da vari modelli teorici.
- ELVES (Emission of Light and Very low frequency perturbations due to Electromagnetic pulse Sources). Gli ELVES sono generati da fulmini a circa 20 km di altezza che danno luogo ad un’onda elettromagnetica sferica che, propagandosi verso l’alto, raggiunge la ionosfera, a circa 90 km di altezza, eccitandone le molecole di Azoto. L’interazione tra l’onda sferica e lo strato piano dell’atmosfera produce una serie di anelli, fotografati da Mini-EUSO ad intervalli di 2.5 microsecondi (ciascun pixel ha circa 6 km di lato). Gli anelli sembrano espandersi a velocità superiori a quella della luce, ma si tratta di una velocità apparente. Infatti, gli anelli non sono causalmente connessi tra loro ma sono legati solo alla scarica elettromagnetica iniziale.
Mini-EUSO ha osservato un ampio campione di ELVES e, grazie alla sua alta risoluzione spaziale e temporale (di molto superiore quella di altri esperimenti che lavorano in questo campo), sta permettendo una dettagliata caratterizzazione di questi eventi.
Mini-EUSO è finanziato e coordinato dall’ASI. Il Principal Investigator dell’esperimento è Marco Casolino, dirigente di ricerca presso la sezione INFN di Roma Tor Vergata. Il telescopio è stato integrato presso i laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN e le Camere Pulite della Sezione INFN presso il Dipartimento di Fisica di Roma Tor Vergata. Era parte degli esperimenti che l’ASI selezionò per la missione Beyond di Luca Parmitano.
La collaborazione italiana di JEM-EUSO coinvolge le sezioni INFN di Bari, Catania, Napoli, Roma Tor Vergata, Torino e i Laboratori Nazionali di Frascati e comprende i dipartimenti di Fisica dell’Università di Bari, Catania, Napoli, Roma Tor Vergata e Torino, nonché l’Istituto IASF-Palermo dell’INAF.
Il MAECI, Ministero degli affari esteri e della cooperazione internazionale finanzia il progetto tramite un Progetto di Grande Rilevanza.
Ulteriori informazioni possono essere reperite sul sito del progetto.
