超高能宇宙射线轨道实验的现状
摘要
目前正在开发两类用于探测极高能宇宙射线的轨道探测器：(i) 配备反射光学系统（反射镜）的 TUS 和 KLYPVE，以及 (ii) 配备高透射率菲涅耳透镜的 JEM-EUSO。它们的覆盖面积将远大于现有的地面阵列，并能几乎均匀地监测整个天球。TUS 探测器是由莫斯科国立大学核物理研究所（SINP MSU）与多家俄罗斯及外国机构合作开发的先驱任务。其视场相对较小（±4.5 度），对应地面面积为 6.4x10^3 平方公里。该望远镜由菲涅耳型镜面聚光器（约 2 平方米）和光电接收器（16x16 光电倍增管矩阵）组成。它计划部署在“罗蒙诺索夫”卫星上，目前正处于飞行前测试的最后阶段。近期，SINP MSU 启动了 KLYPVE 项目，拟安装在国际空间站的俄罗斯舱段。该探测器的光学系统包含更大的主镜（10 平方米），从而可降低能量阈值。其总有效视场将至少达到±14 度，以超过现有地面实验的年曝光量。目前正在考虑该探测器的几种配置方案。最后，JEM-EUSO 是一款大视场（±30 度）探测器。其光学系统由两个外径为 2.65 米的曲面双面菲涅耳透镜、一个精密衍射中间透镜和一个光阑组成。紫外光子被聚焦到由近 5000 个多阳极光电倍增管组成的焦平面上。该项目由一个大型国际合作团队开发。由于能够持续监测各种大气现象，这三种轨道探测器均具有多用途特性。本文报告了 TUS 和 KLYPVE 任务的最新开发进展，并简要比较了这些项目与 JEM-EUSO 的异同。
引用
@article{arxiv.1501.06368,
title = {The current status of orbital experiments for UHECR studies},
author = {M. I. Panasyuk and M. Casolino and G. K. Garipov and T. Ebisuzaki and P. Gorodetzky and B. A. Khrenov and P. A. Klimov and V. S. Morozenko and N. Sakaki and O. A. Saprykin and S. A. Sharakin and Y. Takizawa and L. G. Tkachev and I. V. Yashin and M. Yu. Zotov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.06368},
year = {2015}
}
备注
18 pages; based on the rapporteur talk given by M.I. Panasyuk at ECRS-2014; v2: a few minor language issues fixed thanks to the editor; to be published in the proceedings