Mini-EUSO 测量对空间观测超高能宇宙射线的意义

Mini-EUSO（Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory，中文空间计划中称为 \emph{UV atmosphere}）是 JEM-EUSO 项目上的首个任务，载人于国际空间站。它于 2019 年 8 月发射，自 2019 年 10 月起在空间站的俄罗斯部分（Zvezda 模块）工作，利用面向下方的紫外透明窗口观察地球。该仪器基于原始 JEM-EUSO 任务概念，采用两个 25 厘米的透镜和由 36 个多腔光子计时器组成的焦平面，每个光子计时器包含 64 个通道，总计 2304 个通道，具备单光子计数灵敏度，整体视场宽为 44$^\circ \times 44$^\circ$。Mini-EUSO 可在近紫外波段（主要为 290 nm 至 430 nm）对地球夜间进行成像，空间分辨率约为 6~km，时间分辨率为 2.5~$\mu$s、320~$\mu$s 和 41 ms。Mini-EUSO 的观测对研究来自空间的超高能宇宙射线（UHECRs）至为重要，例如 K-EUSO 和 POEMMA。本稿件聚焦于紫外测量结果，并将其置于来自空间的 UHECR 观测背景下，即对计划中的 M-EUSO（Multi-messenger Extreme Universe Space Observatory）任务进行曝光估计。