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新华网北京5月16日电(记者 余晓洁)16日,几经推延之后,高精度粒子勘探器——“阿尔法磁谱仪2(AMS–02)”搭乘美国“猛进号”航天飞机的“绝唱之旅”,驶入寰宇。未来10年或更长时间里,它将在国际空间站运转,寻觅反物质和暗物质,探究世界的来源及其构成。
“不为人知的是,它体内有一颗强壮的我国心——一块MADE IN CHINA、内径约1.2米、重约2.6吨、中心磁场强度1370高斯的环形巨大永磁铁。”中科院高能物理研究所所长、中科院院士陈和生承受新华社记者专访时说。
“阿尔法磁谱仪”试验是一个大型国际合作科学试验项目。由诺贝尔物理学奖获得者、华裔美国科学家丁肇中教授领导,美国、我国、德国等16个国家和地区的数百名研究人员去参加了。陈和生是这个团队第一批科学家和首要成员之一。
反物质和暗物质是两种“奥秘”物质。从理论上讲,它们应当存在,但实际中还没找到证明它们存在的真凭实据。“世界是终究的试验室。”丁肇中在4月底宣布的公报中表明。
“要分辩物质与反物质,就得想办法丈量粒子带正电仍是负电。这就需要把一个巨大的磁铁送到太空中去。若运用惯例磁铁,处处充满磁场底子没办法在太空中运转。”陈和生说。
1998年6月,“阿尔法磁谱仪1(AMS–01)”搭载美国“发现号”航天飞机初次进入太空,成为人类送入世界空间的第一个大型磁谱仪。其时,陈和生在佛罗里达州肯尼迪航天中心亲历了那次为期10天的试验。
“这10天里,我国永磁体饱尝住了检测,作业正常。时隔13年后的今日,它再次披甲上阵,到国际空间站做长时间试验,协助AMS–02捕捉奥秘的反物质和暗物质。”谈起AMS–02最核心部件——我国造永磁体,陈和生无比骄傲。
丁肇中曾屡次坦言,磁谱仪项目是他40多年科研生计中遇到的“难度最大”的试验,乃至比最初为他赢得诺奖的J粒子试验还要“困难得多”。
“最大的应战便是要将大型磁铁放入太空。”丁肇中说。美国国家航空航天局(NASA)对磁铁的负载安全要求极高。一是要下降漏磁,防止搅扰航天飞机和空间站其他仪器的作业。二是磁二极矩有必要极小,避免磁谱仪在地球磁场效果下发生滚动。
依照惯例,NASA对搭载大型设备需做三次安全评价,而我国制作的钕铁硼磁铁只做了两次就顺畅“闯关”。业内人士说,这在NASA查验史上仍是第一次。
“中科院电工研究所、高能所和我国运载火箭技能研究院的科学家们通力合作,挑选新式高磁能积钕铁硼资料,选用一起的魔环结构磁路规划,64个磁化方向接连改变的永磁条装置其间。这种结构使永磁体磁场束缚在AMS磁体内部,漏磁和磁二极矩比NASA的要求小了一个数量级。”陈和生说。
不久前,AMS–02曾进行模仿空间测验。科学家依据测验成果决议,沿袭曾执役AMS–01的我国永磁体,它可以使磁谱仪惯例运用的寿数长达18到20年。
此外,AMS-02在AMS-01的基础上增加了若干新的子勘探器。其间,中科院高能物理研究所与我国航天科技集团公司的专家和意大利、法国同行一起研制出作为勘探器要害部分的电磁量能器。
“电磁量能器能准确丈量光子和电子的能量,并扫除世界线质子的本底,对勘探的暗物质粒子非常要害。”陈和生说。
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