De Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA) is een satellietexperiment dat is ontworpen om de oorsprong en eigenschappen van kosmische straling te bestuderen. PAMELA is gevoelig voor een breed scala aan deeltjes, waaronder positronen, elektronen, protonen en heliumkernen, en is sinds 2006 in gebruik.

Een van de belangrijkste doelen van PAMELA is het zoeken naar donkere materie, een hypothetisch type materie dat geen interactie heeft met elektromagnetische straling. Er wordt aangenomen dat donkere materie een aanzienlijk deel van het universum uitmaakt, maar de aard ervan is onbekend. PAMELA kan naar donkere materie zoeken door te zoeken naar een teveel aan positronen en elektronen in kosmische straling, die zou kunnen worden geproduceerd door de vernietiging van donkere materiedeeltjes.

PAMELA heeft nog geen statistisch significante overmaat aan positronen en elektronen in kosmische straling gedetecteerd, maar heeft wel bovengrenzen gesteld aan de hoeveelheid donkere materie die kan bestaan. Deze bovengrenzen zijn gebaseerd op de aanname dat donkere materiedeeltjes vernietigen in positronen en elektronen, maar PAMELA is ook gevoelig voor andere vernietigingskanalen van donkere materie.

Naast het zoeken naar donkere materie heeft PAMELA ook een aantal andere belangrijke waarnemingen gedaan. Deze omvatten de ontdekking van een tijdsafhankelijke modulatie van de kosmische stralingsstroom, waarvan wordt gedacht dat deze wordt veroorzaakt door de interactie van kosmische straling met de zonnewind, en de detectie van een hoogenergetisch elektronenspectrum dat mogelijk te wijten is aan pulsars of overblijfselen van supernova's.

PAMELA blijft in een baan om de aarde opereren en zal naar verwachting nog vele jaren een belangrijke bijdrage blijven leveren aan ons begrip van kosmische straling en donkere materie.