Developments and results in the context of the JEM-EUSO program obtained with the ESAF simulation and analysis framework
Authors: Abe S. , Adams J. H. , Allard D. , Alldredge P. , Anchordoqui L. , Anzalone A. , Arnone E. , Baret B. , Barghini D. , Battisti M. , Bayer J. , Bellotti R. , Belov A. A. , Bertaina M. , Bertone P. F. , Bianciotto M. , Biermann P. L. , Bisconti F. , Blaksley C. , Blin-Bondil S. , Bobik P. , Bolmgren K. , Briz S. , Burton J. , Cafagna F. , Cambié G. , Campana D. , Capel F. , Caruso R. , Casolino M. , Cassardo C. , Castellina A. , Černý K. , Christl M. J. , Colalillo R. , Conti L. , Cotto G. , Crawford H. J. , Cremonini R. , Creusot A. , Cummings A. , de Castro Gónzalez A. , de la Taille C. , del Peral L. , Diesing R. , Dinaucourt P. , Di Nola A. , Ebersoldt A. , Ebisuzaki T. , Eser J. , Fenu F. , Ferrarese S. , Filippatos G. , Finch W. W. , Flaminio F. , Fornaro C. , Fuehne D. , Fuglesang C. , Fukushima M. , Gardiol D. , Garipov G. K. , Golzio A. , Gorodetzky P. , Guarino F. , Guépin C. , Guzmán A. , Haungs A. , Heibges T. , Hernández-Carretero J. , Isgrò F. , Judd E. G. , Kajino F. , Kaneko I. , Kawasaki Y. , Kleifges M. , Klimov P. A. , Kreykenbohm I. , Krizmanic J. F. , Kungel V. , Kuznetsov E. , López Martínez F. , Mackovjak S. , Mandát D. , Manfrin M. , Marcelli A. , Marcelli L. , Marszał W. , Matthews J. N. , Menshikov A. , Mernik T. , Mese M. , Meyer S. S. , Mimouni J. , Miyamoto H. , Mizumoto Y. , Monaco A. , Morales de los Ríos J.A , Nagataki S. , Nachtman J. M. , Naumov D. , Neronov A. , Nonaka T. , Ogawa T. , Ogio S. , Ohmori H. , Olinto A. V. , Onel Y. , Osteria G. , Pagliaro A. , Panico B. , Parizot E. , Park I. H. , Pastircak B. , Paul T. , Pech M. , Perfetto F. , Picozza P. , Piotrowski L. W. , Plebaniak Z. , Posligua J. , Prevete R. , Prévôt G. , Prieto H. , Przybylak M. , Putis M. , Reali E. , Reardon P. , Reno M. H. , Ricci M. , Rodríguez Frías M. , Romoli G. , Sáez Cano G. , Sagawa H. , Sakaki N. , Santangelo A. , Saprykin O. A. , Sarazin F. , Sato M. , Schieler H. , Schovánek P. , Scotti V. , Selmane S. , Sharakin S. A. , Shinozaki K. , Soriano J. F. , Szabelski J. , Tajima N. , Tajima T. , Takahashi Y. , Takeda M. , Takizawa Y. , Tenzer C. , Thomas S. B. , Tkachev L. G. , Tomida T. , Toscano S. , Traïche M. , Trofimov D. , Tsuno K. , Vallania P. , Valore L. , Venters T. M. , Vigorito C. , von Ballmoos P. , Vrabel M. , Wada S. , Watts J. , Weindl A. , Wiencke L. , Wilms J. , Winn D. , Wistrand H. , Yashin I. V. , Young R. , Zotov M. Yu. 
Published: November 2023

JEM-EUSO is an international program for the development of space-based Ultra-High Energy Cosmic Ray observatories. The program consists of a series of missions which are either under development or in the data analysis phase. All instruments are based on a wide-field-of-view telescope, which operates in the near-UV range, designed to detect the fluorescence light emitted by extensive air showers in the atmosphere. We describe the simulation software ESAF in the framework of the JEM-EUSO program and explain the physical assumptions used. We present here the implementation of the JEM-EUSO, POEMMA, K-EUSO, TUS, Mini-EUSO, EUSO-SPB1 and EUSO-TA configurations in ESAF. For the first time ESAF simulation outputs are compared with experimental data.