探索暗物質(zhì)的阿爾法磁譜儀:裝有“中國(guó)芯”
人們探索宇宙的步伐在加快,尤其是在探尋暗物質(zhì)方面。隨著1998年阿爾法磁譜儀1搭乘“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)升空10天、2011年阿爾法磁譜儀2搭載最后一班航天飛機(jī),在國(guó)際空間站開始長(zhǎng)達(dá)20年的太空探索,人們?cè)诎滴镔|(zhì)探索領(lǐng)域有了重大突破。
阿爾法磁譜儀隨“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)升空,中國(guó)科學(xué)家為磁譜儀傾注了大量心血。阿爾法磁譜儀重達(dá)6700千克,中國(guó)多家單位參加了研制,其中,中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所和中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院與法國(guó)、意大利的兩個(gè)單位合作,研制了阿爾法磁譜儀電磁量能器,能夠測(cè)量能量高達(dá)TeV的電子和光子,是尋找暗物質(zhì)的關(guān)鍵子探測(cè)器。參加阿爾法磁譜儀國(guó)際合作的中國(guó)單位還包括中國(guó)科學(xué)院電工研究所、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、山東大學(xué)、中山大學(xué),以及中國(guó)臺(tái)灣的“中央研究院”物理研究所、“中央大學(xué)”、中山科學(xué)研究院等。
中國(guó)科學(xué)院電工研究所、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所和中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院成功地研制出阿爾法磁譜儀最關(guān)鍵的永磁體系統(tǒng),包括用高性能釹鐵硼材料制成的永磁體和支撐整個(gè)磁譜儀的主結(jié)構(gòu)。該磁體具有對(duì)高能粒子吸收作用小的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)磁體與地磁無(wú)相互作用的力矩,極大降低了對(duì)空間飛行器的影響,解決了幾十年來(lái)不能將較強(qiáng)磁場(chǎng)磁體送入外層空間運(yùn)行的世界技術(shù)難題。
阿爾法磁譜儀具有的這顆“中國(guó)芯”,可謂是阿爾法磁譜儀的核心部件,幫助獲取了大量數(shù)據(jù)。而目前阿爾法磁譜儀源源不斷的傳回龐大的數(shù)據(jù),各國(guó)科學(xué)家都在合力進(jìn)行該項(xiàng)目,我國(guó)中科院高能物理研究所承擔(dān)了大量數(shù)據(jù)分析工作,推進(jìn)暗物質(zhì)研究。目前我國(guó)也在積極推動(dòng)自身暗物質(zhì)研究,并加緊研制“暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星”。該研制工作由中科院紫金山天文臺(tái)承擔(dān)進(jìn)行。