“奮進(jìn)”號(hào)將踏上絕唱之旅 輸送尋找暗物質(zhì)儀器2011年04月29日07:05

  美國(guó)航天局宣布,美國(guó)東部時(shí)間4月29日15時(shí)47分(北京時(shí)間30日3時(shí)47分)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)將從美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空,前往國(guó)際空間站,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(lái)的第25次,也是最后一次執(zhí)行飛行任務(wù)。

  “奮進(jìn)”號(hào)此行的任務(wù)期為14天,主要任務(wù)是為國(guó)際空間站運(yùn)送名為阿爾法磁譜儀2的設(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(lái)源。

  這一項(xiàng)目由美國(guó)麻省理工學(xué)院華裔諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中負(fù)責(zé),包括中國(guó)科學(xué)家在內(nèi)的全球600多名科研人員參與了該項(xiàng)目。

  完成最后一次飛行后的“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)最終將被安放在位于洛杉磯的加利福尼亞科學(xué)中心,供人們參觀。由于成本過(guò)高,美國(guó)已決定終止運(yùn)行了30多年的航天飛機(jī)項(xiàng)目。“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)今年6月進(jìn)行最后一次飛行后,美國(guó)航天飛機(jī)將全部退役。其后,美國(guó)宇航員將依賴俄羅斯飛船前往空間站。奧巴馬政府希望美國(guó)私營(yíng)企業(yè)能開(kāi)發(fā)出運(yùn)送宇航員往返空間站的“太空巴士”,美國(guó)航天局已與多家企業(yè)簽署了相關(guān)商業(yè)合同。

  反物質(zhì)磁譜儀裝備空間站

  丁肇中為項(xiàng)目首席科學(xué)家

  據(jù)科學(xué)家介紹,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(guó)際空間站,主要用于搜索宇宙射線以及來(lái)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(lái)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(guó)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(lái),在科學(xué)家們的大力游說(shuō)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(guó)際空間站的預(yù)期壽命。

  諾貝爾獎(jiǎng)得主、美國(guó)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(shuō),“這一項(xiàng)目已開(kāi)展了17年,共有16個(gè)國(guó)家600多名物理學(xué)家參與其中,這已成為一個(gè)重要國(guó)際合作項(xiàng)目。我們已經(jīng)反復(fù)檢測(cè)過(guò)多次,以確保它能夠正常工作?,F(xiàn)在我們只在等待它的發(fā)射升空?!?/p>

  我們進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域

  但不知道將會(huì)發(fā)現(xiàn)什么

  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(wàn)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(wú)法取得的成果??茖W(xué)家們希望,通過(guò)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(wèn)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(wèn)題。對(duì)于這種看不見(jiàn)、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^(guò)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。

  丁肇中表示,“在長(zhǎng)期研究宇宙射線的過(guò)程中,這將是第一次以極高的精確度去完成探測(cè)任務(wù)。因此我們進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域,但我們確實(shí)不知道將會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?!?/p>