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楊楚楓
粵人粵說 奮進號內有強大中國心
世界名人网时事评论 美國 楊楚楓           于 May 22, 2011 at 16:09:02:
世界名人网讯 美國航天局最年輕的航天飛機——「奮進號」航天飛機,於16日上午在肯尼迪航天中心成功發射升空,開始其19年職業生涯的最後一次太空使命,同時也是美國航天局30年的航天飛機發射計劃,倒數第二次航行。

  「奮進號」此次為期16天的太空之行主要任務,是為國際空間站,運送名為阿爾法磁譜儀2的設備,用來尋找暗物質和探索宇宙起源問題。據知,這一項目由美國麻省理工學院華裔諾貝爾獎獲得者丁肇中負責,包括中國科學家在內的全球600多名科研人員參與了該項目。

16日,幾經推遲之後,高精度粒子探測器——「阿爾法磁譜儀2(AMS–02)」搭乘「奮進號」航天飛機的「絕唱之旅」,駛入寰宇。未來10年或更長時間裡,它將在國際空間站運行,尋找反物質和暗物質,探索宇宙的起源及其構成。

  「鮮為人知的是,它體內有一顆強大的『中國心』——一塊『MADE IN CHINA'、內徑約1.2米、重約2.6噸、中心磁場強度1370高斯的環形巨大永磁鐵。」「阿爾法磁譜儀」實驗是一個大型國際合作科學實驗項目。由諾貝爾物理學獎得主、華裔美國科學家丁肇中教授領導,美國、中國、德國等16個國家和地區的數百名研究人員參與其中。

  反物質和暗物質是兩種「神秘」物質。從理論上講,它們應當存在,但現實中還沒有找到證明它們存在的真憑實據。「宇宙是最終的實驗室。」丁肇中在4月底發表的公報中表示。

  「要分辨物質與反物質,就得想辦法測量粒子帶正電還是負電。這就需要把一個巨大的磁鐵送到太空中去。如果使用常規磁鐵,到處瀰漫磁場根本無法在太空中運行

  1998年6月,「阿爾法磁譜儀1(AMS–01)」搭載美國「發現號」航天飛機首次進入太空,成為人類送入宇宙空間的第一個大型磁譜儀。

  「這10天裡,中國永磁體經受住了考驗,工作正常。時隔13年後的今天,它再次『披甲上陣』,到國際空間站做長期實驗,幫助AMS–02『捕捉』神秘的反物質和暗物質。」談起AMS–02最核心部件——中國造永磁體,丁肇中無比興奮.

  丁肇中曾多次坦言,磁譜儀項目是他40多年科研生涯中遇到的「難度最大」的實驗,甚至比當初為他贏得諾獎的J粒子實驗還要「困難得多」。

  「最大的挑戰就是要將大型磁鐵放入太空。」丁肇中說。美國國家航空航天局(NASA)對磁鐵的負載安全要求極高。一是要降低漏磁,避免干擾航天飛機和空間站其他儀器的工作。二是磁二極矩必須極小,以免磁譜儀在地球磁場作用下產生轉動。

  按照慣例,NASA對搭載大型設備需做三次安全評估,而中國製造的釹鐵硼磁鐵只做了兩次就順利「闖關」。業內人士說,這在NASA檢驗史上還是第一次。

  這塊強大的「中國心」到底神奇在哪裡?

   「中科院電工研究所、高能所和中國運載火箭技術研究院的科學家們通力合作,選擇新型高磁能積釹鐵硼材料,採用獨特的『魔環』結構磁路設計,64個磁化方向連續變化的永磁條安裝其中。這種結構使永磁體磁場約束在AMS磁體內部,漏磁和磁二極矩比NASA的要求小了一個數量級。」不久前,AMS–02曾進行模擬空間測試。科學家根據測試結果決定,沿用曾服役AMS–01的中國永磁體,它可以使磁譜儀使用壽命長達18到20年。




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