Япония // Магнитный альфа-спектрометр
03 декабря 2010
Магнитный альфа-спектрометр — физический прибор, предназначенный для изучения состава космических лучей, поиска антиматерии и тёмной материи. Первая версия подобного прибора была установлена на орбитальной станции Мир в 1998 году. AMS-01 зарегистрировал около одного миллиона ядер гелия и подтвердил работоспособность концепции, что позволило создать новую улучшенную версию прибора. Запуск второй версии произведён 16 мая 2011 года в рамках миссии STS-134, а 19 мая он был установлен на МКС. Работа прибора продлится 3 года, за которые он должен зарегистрировать около одного миллиарда ядер гелия и других ядер. Главным исследователем проекта выступает нобелевский лауреат Сэмюэл Тинг.
Описание
Магнитный альфа-спектрометр — самый современный детектор физических частиц. Построен и испытан международной командой, в которую входят учёные из 16 стран. Спонсирование проекта осуществляется Департаментом Энергетики США. AMS-02 призван привести человечество к пониманию происхождения Вселенной. Планируется изучить космическое излучение и доказать существование антиматерии и темной материи.
Экспериментальные данные показывают, что наша Галактика состоит из материи. Во Вселенной существует больше 100 тысяч миллионов галактик. Теория Большого Взрыва предполагает равное количество материи и антиматерии. Но теории, которые объясняют эту кажущуюся асимметрию, противоречат экспериментальным данным. Существование антиматерии является одним из фундаментальных вопросов происхождения и природы Вселенной. Любые наблюдения ядер антигелия будут доказательствами существования антивещества. В 1999 году AMS-01 установил верхний предел отношения антигелия и гелия в космическом излучении: 10. Чувствительность AMS-02 равна 10. Увеличения этой величины на три порядка достаточно для достижения края расширяющейся Вселенной, что позволит решить проблему окончательно.
Видимая материя, в основном состоящая из звёзд, составляет не более 5 % от общей наблюдаемой массы Вселенной. Остальные 95 % — это темная материя, масса которой оценивается в 20 % от массы Вселенной, и темная энергия, обуславливающая баланс. Их точная природа всё ещё не известна. Одна из лидирующих гипотез — темной материей являются нейтралино. Если нейтралино существуют, они должны сталкиваться друг с другом и выделять заряженные частицы, которые обнаружит AMS-02. Любой пик в фоновых позитрон-, анти-протон-, или гамма-потоках может говорить о наличии нейтралино.
Шесть типов кварков были обнаружены экспериментально, однако все живое на Земле состоит из двух типов кварков. Это ещё один фундаментальный вопрос — существует ли материя, состоящая из трех типов кварков? Гипотетическая частица этой материи, cтрапелька, может иметь чрезвычайно большую массу и очень маленькое отношение заряда к массе. Это совершенно новая форма материи. AMS-02 даст окончательный ответ на вопрос о существовании этой материи.
Космическая радиация является существенным препятствием для пилотируемых полетов на Марс. Точные измерения космического излучения необходимы для планирования соответствующих мер защиты. Большинство исследований космического излучения сделано спутниками-воздушными шарами, время полёта которых измеряется днями; результаты этих исследований оказались очень неточными. AMS-02 будет работать на МКС 3 года, собирая огромное количество точных данных. Это позволит измерить долгосрочные изменения потока космических лучей в широком диапазоне энергий, для частиц от протонов до ядер железа. После номинальной миссии, AMS-02 может продолжать измерения. В дополнение к знаниям о радиационной защите, необходимой для пилотируемых межпланетных полетов, эти данные позволят узнать всё о межзвездном распространении и происхождении космического излучения.
Просмотров: 28
|
|
