Eksperyment JEM-EUSO (Extreme Universe Space Observatory) zostanie w 2015 roku umieszczony na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jest to duży instrument o wadze ponad 2 ton i wielkości małej ciężarówki, którego głównym zadaniem będzie detekcja zjawisk wywołanych przez wysokoenergetyczne cząstki wpadające w atmosferę ziemską. Niewiele osób jednak wie, że Polska ma swój udział w tym eksperymencie.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) to orbitalny kompleks przystosowany do wielu różnych badań naukowych. Wśród nich znajdują się i te związane z fizyką i kosmologią. Niedawno wspominaliśmy o instrumencie AMS-02, który zostanie zainstalowany na ISS podczas misji STS-134 w 2011 roku. Cztery lata później japoński pojazd HTV dostarczy do Stacji instrument JEM-EUSO, który zostanie zamontowany przy japońskim module Kibo.
Celem JEM-EUSO będzie rejestracja zjawisk wywołanych w atmosferze ziemskiej przez wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego. Ich energia nawet o sześć rzędów wielkości przekracza te uzyskiwane w akceleratorze LHC. Obserwacja i analiza zjawisk zarejestrowanych przez eksperyment JEM-EUSO pomoże wytłumaczyć zagadkę związaną z teoretycznym ograniczeniem na strumień cząstek o najwyższych energiach tzw. obcięcia GZK. Okazuje się bowiem, iż niektóre z rejestrowanych cząstek mają energie wyższe niż energia, przy której efekt GZK się pojawia. Do tej pory nie udało się dostrzec źródeł takich wysokoenergetycznych cząstek. Czy JEM-EUSO je dostrzeże? Jeśli nie, to jakich modyfikacji wymagają fundamentalne zasady fizyki? Analiza z wykorzystaniem instrumentu JEM-EUSO umożliwi także badania wysokoenergetycznych neutrin. Jak do tej pory te niezwykle słabo oddziałujące z materią cząstki o bardzo małej masie były obserwowane tylko w niższych skalach energetycznych.
Lecz zakres obserwacji JEM-EUSO to nie tylko badanie wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Instrument będzie w stanie rejestrować nie do końca poznane różnego typu wyładowania atmosferyczne powstające w stratosferze. Instrument dostarczy także dane o zarejestrowanych śladach meteorów spalających się w ziemskiej atmosferze.
Co więcej, Polska będzie miała swój udział w tym ambitnym projekcie. Polski udział w JEM-EUSO rozpoczął się pod koniec 2008 roku i obejmuje zadania związane z zaprojektowaniem, budową oraz przetestowaniem zasilaczy i przełączników wysokiego napięcia. W tej chwili przewiduje się budowę prototypów przełączników i zasilaczy – a jeśli odpowiednie fundusze zostaną zabezpieczone przez stronę polską, to produkcja będzie możliwa. Dodatkowo, polscy naukowcy wezmą udział w analizie zebranych danych.
Misja JEM-EUSO przewidziana jest na minimum 3 lata z możliwością przedłużenia na kolejne dwa lata. Przewiduje się, że instrument zarejestruje w tym czasie ponad 3000 zjawisk wywołanych przez wysokoenergetyczne cząstki. Podobną liczbę przypadków planowane i istniejące eksperymenty naziemne mogą osiągnąć około 2030 roku.
Ulotkę (w języku polskim) można ściągnąć z tego miejsca:
http://jemeuso.riken.jp/JEM-EUSO_pamphlet_pl.pdf (plik .pdf)
Listę polskich naukowców biorących udział w JEM-EUSO można zobaczyć pod tym adresem:
http://jemeuso.riken.jp/en/members.html
Dziękujemy serdecznie panu dr. Jackowi Szabelskiemu za przesłane informacje. Życzymy powodzenia w budowie i testach! W najbliższych tygodniach i miesiącach planujemy prezentować na łamach serwisu Kosmonauta.net dalsze informacje na temat JEM-EUSO.
