我国永磁体再次“出征”大世界 寻觅反物质(图)

  新华网北京5月16日电（记者 余晓洁）16日，几经推延之后，高精度粒子勘探器——“阿尔法磁谱仪2（AMS–02）”搭乘美国“猛进号”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转，寻觅反物质和暗物质，探究世界的来源及其构成。

  “不为人知的是，它体内有一颗强壮的我国心——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、中科院院士陈和生承受新华社记者专访时说。

  “阿尔法磁谱仪”试验是一个大型国际合作科学试验项目。由诺贝尔物理学奖获得者、华裔美国科学家丁肇中教授领导，美国、我国、德国等16个国家和地区的数百名研究人员去参加了。陈和生是这个团队第一批科学家和首要成员之一。

  反物质和暗物质是两种“奥秘”物质。从理论上讲，它们应当存在，但实际中还没找到证明它们存在的真凭实据。“世界是终究的试验室。”丁肇中在4月底宣布的公报中表明。

  “要分辩物质与反物质，就得想办法丈量粒子带正电仍是负电。这就需要把一个巨大的磁铁送到太空中去。若运用惯例磁铁，处处充满磁场底子没办法在太空中运转。”陈和生说。

  1998年6月，“阿尔法磁谱仪1（AMS–01）”搭载美国“发现号”航天飞机初次进入太空，成为人类送入世界空间的第一个大型磁谱仪。其时，陈和生在佛罗里达州肯尼迪航天中心亲历了那次为期10天的试验。

  “这10天里，我国永磁体饱尝住了检测，作业正常。时隔13年后的今日，它再次披甲上阵，到国际空间站做长时间试验，协助AMS–02捕捉奥秘的反物质和暗物质。”谈起AMS–02最核心部件——我国造永磁体，陈和生无比骄傲。

  丁肇中曾屡次坦言，磁谱仪项目是他40多年科研生计中遇到的“难度最大”的试验，乃至比最初为他赢得诺奖的J粒子试验还要“困难得多”。

  “最大的应战便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。一是要下降漏磁，防止搅扰航天飞机和空间站其他仪器的作业。二是磁二极矩有必要极小，避免磁谱仪在地球磁场效果下发生滚动。

  依照惯例，NASA对搭载大型设备需做三次安全评价，而我国制作的钕铁硼磁铁只做了两次就顺畅“闯关”。业内人士说，这在NASA查验史上仍是第一次。

  “中科院电工研究所、高能所和我国运载火箭技能研究院的科学家们通力合作，挑选新式高磁能积钕铁硼资料，选用一起的魔环结构磁路规划，64个磁化方向接连改变的永磁条装置其间。这种结构使永磁体磁场束缚在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曾进行模仿空间测验。科学家依据测验成果决议，沿袭曾执役AMS–01的我国永磁体，它可以使磁谱仪惯例运用的寿数长达18到20年。

  此外，AMS－02在AMS－01的基础上增加了若干新的子勘探器。其间，中科院高能物理研究所与我国航天科技集团公司的专家和意大利、法国同行一起研制出作为勘探器要害部分的电磁量能器。

  “电磁量能器能准确丈量光子和电子的能量，并扫除世界线质子的本底，对勘探的暗物质粒子非常要害。”陈和生说。