Al NEVOD-SHAL è stata completata la prima fase di uno studio sulle gigantesche docce d'aria, una nuova struttura realizzata nel territorio dell'Università Nazionale di Ricerca Nucleare MEPhI (Russia) nell'ambito di una collaborazione italo-russa.

La struttura NEVOD-SHAL rileva la componente elettrone-fotone di giganteschi sciami d'aria con energie da uno a 100 petaelettronvolt e determina la loro potenza, direzione di arrivo e posizione dell'asse. Attualmente, non c'è modo di condurre ricerche dirette sui raggi cosmici oltre l'atmosfera in questa gamma di energia, perché è troppo costoso e difficile. Questo è il motivo per cui l'unico modo per studiare lo spettro energetico e il contenuto dei raggi cosmici in questa gamma è la ricerca di gigantesche piogge d'aria sui lanciatori fuori terra. La parte centrale della struttura NEVOD-SHAL a MEPhI è un sistema di cinque gruppi di stazioni di rilevamento a scintillazione poste sui tetti degli edifici universitari e sul terreno vicino a NEVOD. Ciascun cluster comprende quattro stazioni di rilevamento. I cluster sono collegati in rete per la sincronizzazione, assemblea, ed elaborazione dei dati mediante collegamenti in fibra ottica.

I ricercatori italiani dell'Università di Torino e dell'INFN hanno consegnato 192 rivelatori a scintillazione dotati di fotomoltiplicatori. Per la prima volta, un approccio cluster è stato applicato alla determinazione delle caratteristiche SHAL. Il risultato tecnico dell'invenzione è determinare la direzione di arrivo di gigantesche piogge d'aria indipendentemente dalla topologia terrestre a causa della distribuzione non uniforme dei rilevatori di dispositivi nello spazio, in cui i rivelatori possono essere posizionati in qualsiasi punto dello spazio 3D e avere qualsiasi forma geometrica.

Diversi anni fa, gli scienziati si sono resi conto che il numero di muoni registrati dai rilevatori di terra è molto più alto di quanto dovrebbe essere secondo le teorie esistenti. La soluzione di questo "puzzle muonico" darà una migliore comprensione delle cascate nucleari nell'interazione di particelle ad altissima energia, che è necessario per la ricerca delle caratteristiche dell'universo.

Per risolvere il problema, è necessario misurare contemporaneamente il rilascio di energia muonica e la posizione dell'asse di giganteschi sciami d'aria. Tale esperimento è stato avviato presso il complesso sperimentale "NEVOD" presso l'Istituto MEPhI di fisica e tecnologie nucleari. L'esperimento continua quest'anno dopo il lancio di altri cinque cluster, che ora vengono costruiti e allineati.