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華裔諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中“奮進(jìn)”航天飛機(jī)項(xiàng)目輸送尋找暗物質(zhì)儀
2011-05-01
北京時(shí)間2010年30日3時(shí)47分，“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)將從美國佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，前往國際空間站，“奮進(jìn)”號(hào)此行的任務(wù)期為14天，主要任務(wù)是為國際空間站運(yùn)送名為阿爾法磁譜儀的高精密測(cè)試儀器設(shè)備。阿爾法磁譜儀2將被安放在空間站上，用于尋找反物質(zhì)組成的宇宙、尋找暗物質(zhì)的來源。這將是“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)自1992年5月7日完成首次發(fā)射以來的第25次，也是最后一次執(zhí)行飛行任務(wù)。項(xiàng)目由美國麻省理工學(xué)院華裔諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中負(fù)責(zé).
反物質(zhì)太空磁譜儀重約6900多公斤，造價(jià)約為20億美元。該設(shè)備將裝備于國際空間站，主要用于搜索宇宙射線以及來自外太空的高能帶電粒子。反物質(zhì)太空磁譜儀將采用一個(gè)重約1900公斤的磁鐵來產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的均勻磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)比地球磁場(chǎng)要強(qiáng)3000多倍。磁場(chǎng)可以折射宇宙射線，從而探測(cè)器能夠分析出宇宙射線的各種屬性，如電荷、速率等。在2003年“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)失事后，美國宇航局最初決定反物質(zhì)太空磁譜儀升空計(jì)劃取消。后來，在科學(xué)家們的大力游說下，反物質(zhì)太空磁譜儀任務(wù)得以恢復(fù)。去年，科學(xué)家們替換了反物質(zhì)太空磁譜儀上的磁鐵，并重新裝上了更大體積的磁鐵，從而大大延長(zhǎng)了反物質(zhì)太空磁譜儀的使用壽命，使其可以一直服役至2020年，這也是國際空間站的預(yù)期壽命。諾貝爾獎(jiǎng)得主、美國宇航局反物質(zhì)太空磁譜儀項(xiàng)目首席科學(xué)家丁肇中介紹說，“這一項(xiàng)目已開展了17年，共有16個(gè)國家600多名物理學(xué)家參與其中，這已成為一個(gè)重要國際合作項(xiàng)目。我們已經(jīng)反復(fù)檢測(cè)過多次，以確保它能夠正常工作。現(xiàn)在我們只在等待它的發(fā)射升空。”宇宙射線所攜帶的能量，比任何人工粒子加速器能夠產(chǎn)生的能量要高出數(shù)百萬倍。因此，它們能夠揭示出宇宙奧秘的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，這是地球上任何實(shí)驗(yàn)都無法取得的成果。科學(xué)家們希望，通過分析宇宙射線，反物質(zhì)太空磁譜儀能夠解決大量現(xiàn)有最困惑的科學(xué)難題，如反物質(zhì)星系是否存在，暗物質(zhì)究竟是由什么組成的等。在物理學(xué)領(lǐng)域中，一個(gè)最困惑的謎團(tuán)就是已知宇宙中的物質(zhì)與反物質(zhì)問題。如果反物質(zhì)太空磁譜儀能夠探測(cè)到反氦或更重的反物質(zhì)元素，那么這將是反物質(zhì)星系存在的強(qiáng)有力證據(jù)。反物質(zhì)星系可能就是由大量的反物質(zhì)恒星組成。物理學(xué)的另一大謎團(tuán)就是暗物質(zhì)問題。對(duì)于這種看不見、而且至今仍未確認(rèn)事物的屬性，科學(xué)家們?nèi)匀恢跎伲麄冎荒芡ㄟ^引力效應(yīng)得知宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。對(duì)于暗物質(zhì)，一個(gè)最主要的候選者就是一種被稱為“中性子”的粒子。如果中性子確實(shí)存在，當(dāng)它們相互碰撞時(shí)，就會(huì)釋放出大量的高能反電子，這種高能反電子就是反物質(zhì)太空磁譜儀所要探測(cè)的對(duì)象。
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