南方日报讯 笔者16日从中山大学获悉,近日,由中国科学院和中国工程院两院院士评选的“世界十大科技进展新闻”揭晓,由华人诺奖得主丁肇中教授主持,中山大学作为参与单位之一的阿尔法磁谱仪(下称“AMS”)项目,因“最新研究成果显示暗物质可能存在”而入选。
中大开发至关重要的热控系统
AMS (Alpha-Magnetic Spectrometer,阿尔法磁谱仪)计划是由1976年丁肇中教授领导的,由全球16个国家和地区的56个研究机构合作承担的国际性大型科研项目,超过1500名科研人员参与该项目的研究工作。AMS计划是国际空间站上唯一的大型科学实验,是人类第一次在太空中使用粒子物理精密探测仪器和技术的实验。其目的是通过探测宇宙中的反物质和暗物质,探索宇宙的起源与未知。
在AMS-01的研制过程中,丁肇中教授只邀请了包括中国科学院高能物理研究所、中国科学院电工所等在内的中国科学院的单位参与。进入AMS-02的研制阶段后,丁肇中教授邀请了包括东南大学、上海交通大学、中山大学和山东大学等四所中国高校参与该项目。
据悉,中山大学负责开发的为探测器提供高度稳定、均匀温度环境的热控系统将是世界上第一个在太空工作的机械泵驱动的两相液体回路热控系统,风险大,可靠性要求高。这一系统将随整个AMS-02磁谱仪一起在国际空间站上工作10年以上,为硅微条探测器提供高度稳定和均匀的温度环境,以确保该探测器实现其设计精度。同时,该热控系统是国内大学参与AMS项目所研制的、唯一在太空上运行的装置,而硅微条轨迹探测器是AMS中最复杂、最精确,也是最重要的探测器。
这一项目得到广东省政府的全力支持,中山大学参加AMS-02计划的国际合作研究被列为“科技部2003年国际科技合作重点项目计划”。自2004年初加盟AMS-02计划,中山大学组织了研究团队,先后共有23名教师和57名学生参与了该项目的工作。
分析411亿件宇宙射线事件
丁肇中与中山大学的渊源不仅仅在于AMS项目的合作。丁肇中于2003年10月11日,首次到访中山大学。此后,丁肇中又多次到中山大学访问、演讲,并受聘为中山大学名誉教授。2014年11月12日,在中山大学90周年校庆之际,丁肇中再次到访中山大学,与师生共同探索宇宙的奥秘。在此前的11月11日,丁肇中出席中山大学首届顾问董事会,并受聘为顾问董事会副主席。
2014年9月18日,阿尔法磁谱仪实验(AMS)的新结果发表在Physical Review Letters上,该结果是基于AMS在国际空间站(ISS)上量测并分析的前411亿件宇宙射线事件而取得,它使人类对于高能宇宙射线的本质有更深入的了解,并使暗物质存在的争议趋于明朗。
AMS测量数据能取得这样高的精度,与中山大学的贡献密不可分。中山大学参与AMS并负责AMS硅微条轨迹探测器热控系统(TTCS)的建造,并一直承担发射以来3年多的在轨运行监控和维护。
目前,中山大学有4位博士研究生在CERN学习和参加AMS数据分析,其中包括将来要发表的反质子谱、氦谱等数据分析;此外还有一位教工和硕士研究生在位于CERN的AMS POCC(AMS载荷运作控制中心)参加在轨监控和维护。
中山大学物理科学与工程技术学院2010级博士生翁致力,是与丁肇中团队合作做AMS数据分析的第一个博士。他告诉笔者,中国科研人员还将继续进行数据分析和物理研究,虽然最终揭晓暗物质存在之谜还需要数年时间,但这一成果无疑对物理学的发展意义重大。
原文链接:http://epaper.southcn.com/nfdaily/html/2015-02/17/content_7402820.htm