Kosmiska gammastrålar kan ge oss viktig inblick i högenergifenomen i vårt universum. GRAINE (Gamma-Ray Astro-Imager with Nuclear Emulsion) -samarbetet syftar till att spela in hög energi kosmiska gammastrålar med hög upplösning med hjälp av ett ballongburet kärnemulsionsteleskop. I april 2018 genomförde laget framgångsrikt ytterligare ett ballongflygtest.

Kärnemulsionsfilm kan spela in spår av högenergiladdade partiklar med den högsta noggrannhetsnivån i världen. Gammateleskopet som utvecklats av GRAINE -projektet kan automatiskt analysera en stor yta på denna film och lägga till tidsstämplar, skapa ett teleskop med världens bästa vinkelupplösningskapacitet, polarisationskänslighet, och världens största bländare. Med utgångspunkt i forskningsutveckling och ballongförsök 2011 och 2015, laget har förfinat emulsionsteleskopets förmåga att observera kosmiska gammastrålningar med hög energi genom ballongflyg.

Teamet leds av professor Shigeki Aoki och projektassistent professor Satoru Takahashi (medlemmar av Kobe University Graduate School of Human Development and Environment) i samarbete med forskaren Hiroki Rokujo (Nagoya University Graduate School of Science). Testflygprestationen presenterades vid den 42:e COSPAR (Committee on Space Research) Scientific Assembly 2018 (14-22 juli) den 17 juli.

Ballongförsöket i Australien i april 2018 syftade till att observera Vela Pulsar, en känd ljuskälla för gammastrålning. De sista förberedelserna för ballongförsöket slutfördes i mars vid lanseringsplatsen i Alice Springs, och sedan kom väntan på vindar på hög höjd för att uppfylla villkoren för flygning.

Två gånger gjordes förutsägelserna för lämpliga vindar på hög höjd och de förberedde sig för lansering, men vindarna på marknivå var inte tillräckliga för sjösättning och sjösättningen skjuts upp. Den 26 april uppfyllde de förutsagda vindarna på hög höjd och marknivå uppskjutnings- och flygförhållanden, och klockan 06:33 lokal tid lyckades de med lanseringen. Ballongen steg stadigt, når en höjd av 38 km efter två timmar, innan den blåses österut av vinden och startar en horisontell drift (figur 6). Efter en längre tid som täckte observationsfönstret för Vela Pulsar (kl. 15-22), 22:19 stoppade laget emulsionsteleskopet. Efter att noggrant ha förutsagt sin landningsplats, 23:17 lossnade de ballongen och använde en fallskärm för att landa teleskopet klockan 23:54, cirka 900 km öster om Alice Springs på en longitud på 250 km SV.

Den totala flygtiden var 17 timmar 21 minuter, inklusive 15 timmars horisontell resa i en höjd av 36-38km. Förutom att uppnå den längsta ballongflygtiden för emulsionsteleskopballongförsök, emulsionsteleskopet var stabilt under hela flygningen. Följande dag återhämtade teamet emulsionsteleskopet (inklusive emulsionsfilmen och datadisken) vid Longreach, och postade emulsionsfilmen till Sydney University med kyltransport. Vid Sydney University lagrade de emulsionsfilmen i kylskåp, utfört testutveckling av emulsionsfilmen för en del av flygningen, och använde mikroskopobservation för att bekräfta att det inte fanns några problem med bilderna som togs under flygningen.

Under maj, de slutförde framgångsrikt behandlingen av emulsionsfilmen för totalt 489 ark film med en sammanlagd yta på 43,8 kvadratmeter. Detta markerade den sista etappen av ballongexperimentet med emulsionsteleskop 2018 i Australien.

Samarbetsmedlemmarna kommenterar, "Vårt team analyserar för närvarande flygdata i syfte att upptäcka Vela Pulsar och kontrollera teleskopets allmänna prestanda. Efter detta har vi kommer att upprepa långa flygningar för emulsionsteleskopet med stor bländare i syfte att inleda vetenskapliga observationer. "