AMS太空实验改变人类对宇宙线认识(山东大学供图)【文汇网讯】(香港文汇网 记者 胡卧龙)当地时间12月8日,北京时间12月9日凌晨两点,诺贝尔物理奖获得者、美籍华人科学家丁肇中教授主持的阿尔法磁谱仪(AMS)项目在欧洲核子中心(CERN)发布了五年太空实验的结果,以前所未有的精度探测了宇宙线中正电子流强,正电子比例,反质子-质子比,以及电子、正电子、质子,反质子、氦核以及其它核子的流强,改变了人类对宇宙线的认识。
AMS热系统总负责人、山东大学空间热科学研究中心主任程林教授表示,AMS测量的这些涵盖多种宇宙线粒子的精确而独特的数据,不仅是拓展了人类已知的边界,也是拓展了未知的边界。他比喻称:「如果说我们之前对宇宙线的认知是一只乒乓球的范围,现在已经扩展到了一只足球的面积。」
近一百年来,有很多对电子、正电子和质子流强的测量。这些测量的误差很大,导致了很多不同的理论模型。AMS揭示了与以往实验结果所不同的新信息,这大大的改变了对宇宙线的认识。同时,AMS用了5年的时间准确分辨出349000个反质子事例。宇宙线反质子的实验数据是了解宇宙中反质子起源的基础,同时它将提供对新物理现象的理解,改变了几十年来对宇宙线的普遍认识。
AMS是上世纪末和本世纪初世界上规模最大的科学计划之一,是目前唯一被永久安放在国际空间站上的具有开创型的大型科学实验。目前,AMS已经收集了超过900亿宇宙线数据,主要物理结果已发表在物理评论快报(Physical Review Letters)。
山东大学于2004年3月参加AMS项目,由程林教授任AMS热系统总负责人,全面负责AMS热系统的研究、设计、制造与实验。历时7年完成了在国际空间站上运行的粒子探测装置AMS的热系统,解决了太空粒子探测的关键工程问题。
程林教授领导了来自麻省理工学院、瑞士苏黎世高工、美国宇航局等不同单位的三十多位科学家共同工作,创造性地提出了一种利用周期性大温差变化和大热容介质传热动态响应特征保持探测器温度平衡的新方法,为大科学仪器空间运行的热控制方法做出了重要贡献。
据悉,在AMS安放在国际空间站之后的5年中,程林教授带领山东大学热科学团队继续全面负责热系统运行与监测,承担了96%的工作量。根据太空运行的实际数据,修正和新建了热控制模型,以应对不同的极端条件。
2004年至今,山东大学先后有60人在欧洲核子中心、意大利CGS、欧洲航天技术中心工作,不断为AMS探测器的建造和数据分析做出重要贡献,山东大学的工作是AMS实验成功的关键因素之一。
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