辐射4对电脑配置要求:中国永磁体再次“出征”大宇宙

　　新华社北京5月16日电(记者余晓洁)6日,几经推迟之后,高精度粒子探测器——“阿尔法磁谱仪2(AMS-02)”搭乘美国“奋进号”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行,寻找反物质和暗物质,探索宇宙的起源及其构成。

　　“鲜为人知的是,它体内有一颗强大的‘中国心’——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、中科院院士陈和生接受新华社记者专访时说。

　　“阿尔法磁谱仪”实验是一个大型国际合作科学实验项目。由诺贝尔物理学奖得主、华裔美国科学家丁肇中教授领导,美国、中国、德国等16个国家和地区的数百名研究人员参与其中。陈和生是这个团队首批科学家和主要成员之一。

　　反物质和暗物质是两种“神秘”物质。从理论上讲,它们应当存在,但现实中还没有找到证明它们存在的真凭实据。“宇宙是最终的实验室。”丁肇中在4月底发表的公报中表示。

　　“要分辨物质与反物质,就得想办法测量粒子带正电还是负电。这就需要把一个巨大的磁铁送到太空中去。如果使用常规磁铁,到处弥漫磁场根本无法在太空中运行。”陈和生说。

　　1998年6月,“阿尔法磁谱仪1(AMS-01)”搭载美国“发现号”航天飞机首次进入太空,成为人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。当时,陈和生在佛罗里达州肯尼迪航天中心亲历了那次为期10天的实验。

　　“这10天里,中国永磁体经受住了考验,工作正常。时隔13年后的今天,它再次‘披甲上阵’,到国际空间站做长期实验,帮助AMS-02‘捕捉’神秘的反物质和暗物质。”谈起AMS-02最核心部件——中国造永磁体,陈和生无比自豪。

　　丁肇中曾多次坦言,磁谱仪项目是他40多年科研生涯中遇到的“难度最大”的实验,甚至比当初为他赢得诺奖的J粒子实验还要“困难得多”。

　　“最大的挑战就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。一是要降低漏磁,避免干扰航天飞机和空间站其他仪器的工作。二是磁二极矩必须极小,以免磁谱仪在地球磁场作用下产生转动。

　　按照惯例,NASA对搭载大型设备需做三次安全评估,而中国制造的钕铁硼磁铁只做了两次就顺利“闯关”。业内人士说,这在NASA检验史上还是第一次。

　　这块强大的“中国心”到底神奇在哪里?

　　“中科院电工研究所、高能所和中国运载火箭技术研究院的科学家们通力合作,选择新型高磁能积钕铁硼材料,采用独特的‘魔环’结构磁路设计,64个磁化方向连续变化的永磁条安装其中。这种结构使永磁体磁场约束在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曾进行模拟空间测试。科学家根据测试结果决定,沿用曾服役AMS-01的中国永磁体,它可以使磁谱仪使用寿命长达18到20年。

　　此外,AMS-02在AMS-01的基础上增加了若干新的子探测器。其中,中科院高能物理研究所与中国航天科技集团公司的专家和意大利、法国同行共同研制出作为探测器关键部分的电磁量能器。

　　“电磁量能器能精确测量光子和电子的能量,并排除宇宙线质子的本底,对探测的暗物质粒子十分关键。”陈和生说。

■新闻背景

反物质和暗物质

　　16日,高精度粒子探测器“阿尔法磁谱仪2(AMS–02)”由美国“奋进号”航天飞机搭载到国际空间站上长期运行,科学目的是寻找反物质和暗物质。

　　反物质和暗物质在哪里?理论上讲,它们应当存在。现实中,却难觅其踪。在诺贝尔物理学奖得主、美籍华人科学家丁肇中的领导下,多国研究人员10多年来执著于用航天飞机将“阿尔法磁谱仪”送进茫茫宇宙,找寻这两种神秘物质。

　　什么是反物质?众所周知,世界由物质组成。人类已知的物质是正物质,由原子组成。原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反,反物质由带负电的质子和带正电的电子组成。迄今为止,人们还没有在现实中找到反物质的存在有力证据。它会不会“藏身”于遥远的太空呢?这是目前粒子物理学家和天体物理学家关注的焦点之一。

　　暗物质是科学家们苦苦寻找的另一个目标。现在人类所看到的天体,要么发光,如太阳；要么反光,如月亮。有迹象表明,宇宙中还有大量人们看不见的物质存在。它没有发出可见光和其他电磁波,用天文望远镜看不到。但它能够产生万有引力,对可见的物质产生作用。科学家推算,暗物质可能占宇宙所有物质总量的90%以上。

　　由丁肇中教授领导的“阿尔法磁谱仪”实验,将在地球大气层以外探测是否有反物质存在。如果能探测到带负电荷的原子核,说明有反物质存在。由于磁谱仪可测反质子和正电子的能谱,它也能测算天体中是否有暗物质。

　　如果AMS–02此行有所斩获,人类对宇宙的认识将掀开崭新一页。

　　　　　　新华社北京5月16日电

“奋进号”的“绝唱之旅”

　　美国“奋进号”航天飞机于当地时间5月16日上午携带着中国参与制造的阿尔法磁谱仪,从肯尼迪航天中心发射升空,前往国际空间站。这是“奋进号”的绝唱之旅。

　新华社发