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 vettore russo Soyuz MS-14 il 22 Agosto 2019 ed è stato installato per la prima volta sulla finestra UV-trasparente del modulo Zvezda, che è orientata in direzione della Terra, il giorno 7 Ottobre 2019 per la sua prima sessione di acquisizione dati. Da allora, l’apparato viene regolarmente attivato due o tre volte al mese e lo scorso 27 novembre ha raggiunto il ragguardevole traguardo di 100 accensioni!
Da ormai più di 4 anni, Mini-EUSO sta infatti 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 multi-anodo consentono di raggiungere una sensibilità senza precedenti, permettendo di rivelare ciascun fotone emesso in un campo di vista di 44 gradi, corrispondente a un campo visivo di 260 x 260 km² sulla superficie terrestre, acquisendo 400.000 immagini al secondo.
Laura Marcelli, ricercatrice presso la sezione INFN di Roma Tor Vergata e Co-Principal Investigator dell’esperimento Mini-EUSO, spiega: ”Una delle caratteristiche principali di Mini-EUSO è la sua capacità di effettuare osservazioni su diverse scale temporali, da qualche microsecondo in su, con una alta risoluzione spaziale. Questo permette di studiare contemporaneamente fenomeni molto diversi tra loro”.
Gli obiettivi scientifici di Mini-EUSO sono infatti molteplici e si estendono su più campi. Sono state realizzate (e pubblicate), per la prima volta, 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. Vengono inoltre cercati segnali provenienti dalla materia strana nucleare, uno stato della materia ancora mai osservato, ma previsto da vari modelli teorici; questi segnali vengono cercati tra quelli delle meteore del sistema solare (lo strumento ne ha osservate più di 50000 ad oggi) e di origine interstellare. Mini-EUSO è in anche in grado di effettuare dallo spazio una campagna di ricerca di raggi cosmici di altissima energia (E>1021 eV), particelle la cui esatta natura è ancora dibattuta e che si presume provengano da altre galassie. Altri studi riguardano la fisica dei fenomenici transienti atmosferici, in particolare l’osservazione di ELVES (Emission of Light and Very low frequency perturbations due to Electromagnetic pulse Sources), anelli di luce che si espandono a velocità apparentemente superluminale nella ionosfera e originati dalla ionizzazione di quest’ultima dovuta all’interazione con l’onda elettromagnetica sferica generata da un fulmine. Gli ELVES raggiungono dimensioni di varie centinaia di km ad hanno una durata di una frazione di millisecondo.
“Il successo delle operazioni a lungo termine di Mini-EUSO e i risultati scientifici ottenuti fino ad oggi non solo confermano la validità delle competenze tecnologiche e scientifiche a disposizione
della comunità nazionale, ma dimostrano anche l’efficacia delle ricerche e missioni a bordo della Stazione Spaziale Internazionale per effettuare campagne di ricerca in campi di frontiera quali la fisica fondamentale e l’astrofisica in un approccio complementare e sinergico alle ricerche svolte sia da terra che su piattaforme satellitari” aggiunge Valerio Vagelli, ricercatore dell’Agenzia Spaziale Italiana e ASI Project Scientist per la partecipazione italiana alla missione Mini-EUSO “Gli importanti risultati scientifici ottenuti ad oggi sono solo una parte del contenuto innovativo racchiuso dalla notevole quantità di dati raccolti da Mini-EUSO nelle sue prime 100 sessioni. Con una analisi ancora più approfondita dei dati già a disposizione, e con nuovi dati che saranno raccolti in futuro dal telescopio Mini-EUSO, probabili nuovi risultati saranno messi a disposizione della comunità scientifica per avanzare nella comprensione della fisica della nostra atmosfera, dell’Universo e della fisica fondamentale.”
La collaborazione italiana Mini-EUSO coinvolge le sezioni INFN di Roma Tor Vergata e Torino e i Laboratori Nazionali di Frascati, il Dip.to di Fisica dell’Università degli Studi di Roma Tor Vergata e dell’Università di Torino, e Kayser Italia, e il contributo attivo di ricercatori e tecnologi dell’ASI
