逼近肩部 —— 气球载台对宇宙射线成分的观测

在宇宙射线光谱的肩部以下，气球和航天器实验提供了对原始粒子进行直接成分和能量测量的能力。一个主要难题是获取足够的曝光，以便将直接测量的范围延伸至足够高的能量，以便与地面观测重叠。目前，气球和空间测量仅延伸至约 100 TeV，远低于地面实验的能量范围。Ultra-Long Duration Balloon 任务的前景提供了构建多次长时间飞行的可能性，以积累足够的曝光。本文审查了测量高能质子和核成分及光谱的气球测量现状，讨论了在寻找光谱变斜率时所涉及的统计问题。鉴于光谱呈极快衰减，气球实验有望在近期将直接测量的范围延伸至 1000 TeV 以上似乎不太可能。尤其鉴于最近 KASCADE 的观测表明质子光谱在 4000-5000 TeV 处才会变斜，若不显著提高高空气球的有效载荷和飞行持续时间能力，气球上对质子到铁的直接测量几乎不可能检测到肩部现象。