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The POEMMA-Balloon with Radio (PBR) mission is a NASA super-pressure balloon experiment designed to advance the detection of ultra-high-energy cosmic rays, high-altitude horizontal air showers, and astrophysical neutrinos. A key instrument of PBR is the Cherenkov Camera (CC), which utilizes a 2048-pixel SiPM camera to detect the optical Cherenkov emission from cosmic-ray-induced air showers and search for upward-going signals indicative of neutrinos. The CC operates in the 320–900 nm spectral range with a 10 ns integration time, leveraging a bi-focal optical design to enhance detection efficiency. The CC enables precise reconstruction of shower trajectories and provides valuable data on cosmic rays’ composition and energy distribution. PBR’s sub-orbital altitude is particularly advantageous for these measurements, offering a unique vantage point that bridges the observational gap between ground-based and space-based instruments. Additionally, the CC will play a critical role in neutrino searches, detecting tau-lepton decay showers from Earth-skimming neutrinos associated with astrophysical transients. By integrating the CC with fluorescence and radio detection systems, PBR will pioneer a multi-messenger approach to high-energy cosmic phenomena, refining observational techniques for future space-based missions. This contribution will describe the current status of the development of the CC as well as its expected performance.
The Cherenkov Camera for the PBR mission / Abdullahi, M.; Abrate, M.; Adams, J. H.; Allard, D.; Alldredge, P.; Aloisio, R.; Ammendola, R.; Anastasio, A.; Anchordoqui, L.; Andreoli, V.; Anzalone, A.; Arnone, E.; Badoni, D.; Von Ballmoos, P.; Baret, B.; Barghini, D.; Battisti, M.; Bellotti, R.; Belov, A. A.; Bertaina, M.; Betts, M.; Biermann, P.; Bisconti, F.; Blin-Bondil, S.; Boezio, M.; Bowaire, A. N.; Buckland, I.; Burmistrov, L.; Burton-Heibges, J.; Cafagna, F.; Campana, D.; Capel, F.; Caraca, J.; Caruso, R.; Casolino, M.; Cassardo, C.; Castellina, A.; Cerny, K.; Conti, L.; Coretti, A. G.; Cremonini, R.; Creusot, A.; Cummings, A.; Davarpanah, S.; De Santis, C.; De La Taille, C.; Di Giovanni, A.; Di Salvo, A.; Ebisuzaki, T.; Eser, J.; Fenu, F.; Ferrarese, S.; Filippatos, G.; Finch, W. W.; Fornaro, C.; Fuglesang, C.; Galvez Molina, P.; Garbolino, S.; Garg, D.; Gardiol, D.; Garipov, G. K.; Golzio, A.; Guepin, C.; Haungs, A.; Heibges, T.; Isgro, F.; Iuppa, R.; Judd, E. G.; Kajino, F.; Kupari, L.; Kim, S. -W.; Klimov, P. A.; Kreykenbohm, I.; Krizmanic, J. F.; Lesrel, J.; Liberatori, F.; Lima, H. P.; M'Sihid, E.; Mandat, D.; Manfrin, M.; Marcelli, A.; Marcelli, L.; Marszal, W.; Masciantonio, G.; Masone, V.; Matthews, J. N.; Mayotte, E.; Meli, A.; Mese, M.; Meyer, S. S.; Mignone, M.; Miller, M.; Miyamoto, H.; Montaruli, T.; Moses, J.; Munini, R.; Nathan, C.; Neronov, A.; Nicolaidis, R.; Nonaka, T.; Mongelli, M.; Novikov, A.; Nozzoli, F.; Ogawa, T.; Ogio, S.; Ohmori, H.; Olinto, A. V.; Onel, Y.; Osteria, G.; Panico, B.; Parizot, E.; Passeggio, G.; Paul, T.; Pech, M.; Penalo Castillo, K.; Perfetto, F.; Perrone, L.; Petta, C.; Picozza, P.; Piotrowski, L. W.; Plebaniak, Z.; Prevot, G.; Przybylak, M.; Qureshi, H.; Reali, E.; Reno, M. H.; Reynaud, F.; Ricci, E.; Ricci, M.; Rivetti, A.; Sacca, G.; Sagawa, H.; Saprykin, O.; Sarazin, F.; Saraev, R. E.; Schovanek, P.; Scotti, V.; Sharakin, S. A.; Scherini, V.; Schieler, H.; Shinozaki, K.; Schroder, F.; Sotgiu, A.; Sparvoli, R.; Stillwell, B.; Szabelski, J.; Takeda, M.; Takizawa, Y.; Thomas, S. B.; Torres Saavedra, R. A.; Triggiani, R.; Trimarelli, C.; Trofimov, D. A.; Unger, M.; Venters, T. M.; Venugopal, M.; Vigorito, C.; Vrabel, M.; Wada, S.; Washington, D.; Weindl, A.; Wiencke, L.; Wilms, J.; Wissel, S.; Yashin, I. V.; Zotov, M. Yu.; Zuccon, P.. - In: POS PROCEEDINGS OF SCIENCE. - ISSN 1824-8039. - 501:(2025). ( 39th International Cosmic Ray Conference, ICRC 2025 che 2025) [10.22323/1.501.0391].
The Cherenkov Camera for the PBR mission
Abdullahi M.;Abrate M.;Adams J. H.;Allard D.;Alldredge P.;Aloisio R.;Ammendola R.;Anastasio A.;Anchordoqui L.;Andreoli V.;Anzalone A.;Arnone E.;Badoni D.;von Ballmoos P.;Baret B.;Barghini D.;Battisti M.;Bellotti R.;Belov A. A.;Bertaina M.;Betts M.;Biermann P.;Bisconti F.;Blin-Bondil S.;Boezio M.;Bowaire A. N.;Buckland I.;Burmistrov L.;Burton-Heibges J.;Cafagna F.;Campana D.;Capel F.;Caraca J.;Caruso R.;Casolino M.;Cassardo C.;Castellina A.;Cerny K.;Conti L.;Coretti A. G.;Cremonini R.;Creusot A.;Cummings A.;Davarpanah S.;De Santis C.;de la Taille C.;Di Giovanni A.;Di Salvo A.;Ebisuzaki T.;Eser J.;Fenu F.;Ferrarese S.;Filippatos G.;Finch W. W.;Fornaro C.;Fuglesang C.;Galvez Molina P.;Garbolino S.;Garg D.;Gardiol D.;Garipov G. K.;Golzio A.;Guepin C.;Haungs A.;Heibges T.;Isgro F.;Iuppa R.;Judd E. G.;Kajino F.;Kupari L.;Kim S. -W.;Klimov P. A.;Kreykenbohm I.;Krizmanic J. F.;Lesrel J.;Liberatori F.;Lima H. P.;M'sihid E.;Mandat D.;Manfrin M.;Marcelli A.;Marcelli L.;Marszal W.;Masciantonio G.;Masone V.;Matthews J. N.;Mayotte E.;Meli A.;Mese M.;Meyer S. S.;Mignone M.;Miller M.;Miyamoto H.;Montaruli T.;Moses J.;Munini R.;Nathan C.;Neronov A.;Nicolaidis R.;Nonaka T.;Mongelli M.;Novikov A.;Nozzoli F.;Ogawa T.;Ogio S.;Ohmori H.;Olinto A. V.;Onel Y.;Osteria G.;Panico B.;Parizot E.;Passeggio G.;Paul T.;Pech M.;Penalo Castillo K.;Perfetto F.;Perrone L.;Petta C.;Picozza P.;Piotrowski L. W.;Plebaniak Z.;Prevot G.;Przybylak M.;Qureshi H.;Reali E.;Reno M. H.;Reynaud F.;Ricci E.;Ricci M.;Rivetti A.;Sacca G.;Sagawa H.;Saprykin O.;Sarazin F.;Saraev R. E.;Schovanek P.;Scotti V.;Sharakin S. A.;Scherini V.;Schieler H.;Shinozaki K.;Schroder F.;Sotgiu A.;Sparvoli R.;Stillwell B.;Szabelski J.;Takeda M.;Takizawa Y.;Thomas S. B.;Torres Saavedra R. A.;Triggiani R.;Trimarelli C.;Trofimov D. A.;Unger M.;Venters T. M.;Venugopal M.;Vigorito C.;Vrabel M.;Wada S.;Washington D.;Weindl A.;Wiencke L.;Wilms J.;Wissel S.;Yashin I. V.;Zotov M. Yu.;Zuccon P.
2025
Abstract
The POEMMA-Balloon with Radio (PBR) mission is a NASA super-pressure balloon experiment designed to advance the detection of ultra-high-energy cosmic rays, high-altitude horizontal air showers, and astrophysical neutrinos. A key instrument of PBR is the Cherenkov Camera (CC), which utilizes a 2048-pixel SiPM camera to detect the optical Cherenkov emission from cosmic-ray-induced air showers and search for upward-going signals indicative of neutrinos. The CC operates in the 320–900 nm spectral range with a 10 ns integration time, leveraging a bi-focal optical design to enhance detection efficiency. The CC enables precise reconstruction of shower trajectories and provides valuable data on cosmic rays’ composition and energy distribution. PBR’s sub-orbital altitude is particularly advantageous for these measurements, offering a unique vantage point that bridges the observational gap between ground-based and space-based instruments. Additionally, the CC will play a critical role in neutrino searches, detecting tau-lepton decay showers from Earth-skimming neutrinos associated with astrophysical transients. By integrating the CC with fluorescence and radio detection systems, PBR will pioneer a multi-messenger approach to high-energy cosmic phenomena, refining observational techniques for future space-based missions. This contribution will describe the current status of the development of the CC as well as its expected performance.
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simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.
