AMS-02

Spectrometrul Magentic Alpha (AMS-02) este un detector de particule elementare transportat la bordul Stației Spațiale Internaționale de către naveta spațială americană Endeavour, în ultimul său zbor (misiunea STS-134). Acesta va profita de condițiile excepționale oferite de ISS pentru a detecta particule de antimaterie, materie întunecată și radiații cosmice, fiind unul din cele mai scumpe instrumente științifice construite vreodată, cu un cost estimat la aproximativ 1.5 miliarde de dolari (telescopul spațial Hubble este estimat la 4 miliarde de dolari).

Proiectul a început în urmă cu 17 ani ș reprezintă o colaborare între 16 state, 56 de instituții și peste 500 de cercetători din SUA, Italia, Taiwan, Germania, Elveția, Spania, Franța, Rusia, China, Coreea de Sud, Danemarca, Finlanda, Olanda, Portugalia, Mexic și România. AMS-01 a fost un prototip și a zburat în 1998 la bordul navetei Discovery (STS-91), demonstrând că proiectul este viabil și că un astfel de spectrometru poate fi folosit cu succes în spațiu.

Prototipul AMS-01, în cala navetei Discovery (STS-91, 1998)

Este binecunoscut faptul că universul aflat în apropierea noastră este format din materie. Însă în momentul Big-Bang-ului s-a creat atât materie, cât și antimaterie, în proporții aproximativ egale. Aparent există o asimetrie în acest moment, deoarece se pare că majoritatea particulelor din univers sunt particule de materie și nu de antimaterie. Spectrometrul AMS va putea detecta antinuclee de heliu (radiație alpha în care locul protonilor este luat de antiprotoni) demonstrând sau infirmând astfel existența antimateriei în universul observabil. În 1998, AMS-01 a stabilit o limită superioară a raportului antiheliu/heliu de 0.0000001, prin nedetectarea unui antinucleu de heliu. AMS-02 va fi cu trei ordine de mărime mai precis, suficient pentru a ajunge cu observațiile până la granițele universului observabil, fiind astfel capabil să rezolve această dilemă.

Materia vizibilă din universul observabil reprezintă doar 5% din masa acestuia. Restul de 95% este compus din așa numită materie întunecată, a cărei compoziție rămâne încă un mister. Un candidat luat în calcul de cercetători pentru compoziția materiei întunecate este o particulă denumită neutralino. Dacă aceste particule există în cantități mari, ele ar trebui să intre în coliziuni unele cu altele și să creeze în urma acestui proces particule încărcate, care ar putea fi detectate de AMS-02. Orice deviere de la zgomotul de fond, orice pozitron, anti-proton, flux de radiații gama pot indica prezența unui neutralino sau a altui candidat pentru compoziția materiei întunecate.

Materia de pe Pământ este formată din doar două tipuri de quarkuri, u și d. Totuși, în natură au fost observate șase tipuri, udscb și t. Materia formată din quarkurile u, d și s poartă numele de strangelets iar dacă ar există, astfel de obiecte create din acest tip de materie ar fi masive și ar avea un raport sarcină/masă foarte mic. AMS-02 va putea detecta aceste obiecte și va putea confirma (sau infirma) existența lor dincolo de modelele teoretice ale cercetătorilor.

AMS-02 la Centrul Spațial Kennedy, înainte de a fi montat în cala navetei Endeavour

AMS-02 va fi folosit și ca un detector de radiație cosmică, pentru a veni în întâmpinarea viitoarele misiuni interplanetare cu echipaj uman cu date despre pericolele la care se expune un astfel de echipaj dincolo de scutul protector al Pământului.

24 de ore pe zi, 7 zile de săptămână, 365 de zile de an, cel puțin atâta timp cât spectrometrul va fi alimentat cu energie de către ISS, spectrometrul va aduna date cu o viteză de 7Gb/s, dar folosind diverse filtre și tehnici de comprimare, cele 600 de procesoare cu care este echipat AMS vor reduce cantitatea de date de 3000 de ori. Astfel comprimate, acestea vor fi descărcate de pe ISS de către cercetătorii de pe Pământ, unde vor fi mai analizate și interpretate.

Lansarea AMS-02 a fost în pericol de a fi anulată definitiv, incidentul care a dus la pierderea navetei Columbia în 2003, perspectiva retragerii navetelor spațiale programată pentru 2010 și multiplele amânări ale finalizării spectrometrului fiind câteva din motivele emoțiilor cercetătorilor în ce privește viitorul AMS-02. Planul inițial prevedea folosirea unui electromagnet supraconductor pentru spectrometru, însă dificultățile tehnice au dus în final la abandonarea acestei idei și la folosirea unui magnet permanent, fapt ce a împins și mai mult data pentru finalizarea instrumentului.

În cele din urmă, AMS-02  a prins aproape ultimul tren și a fost lansat la bordul Endeavour în ultima misiune a acestei navete spațiale, STS-134, misiune comandată special de către Congresul SUA tocmai pentru ca ISS să poată adăposti cel mai important instrument științific planificat pentru stația orbitală. Odată cu instalarea AMS-02, din perspectiva NASA, ISS este 100% completă. Brațul robotic al navetei a predat spectrometrul ce cântărește 7 tone brațului robotic la Stației Spațiale care l-a montat pe structura exterioară, în data de 19 mai și acesta a fost pus în funcțiune în aceeași zi, funcționând în parametri optimi.

AMS-02 montat la bordul Stației Spațiale Internaționale

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *