阿爾法磁譜儀

　　
　　在去年1個冷卻泵失效後，國際空間站上價值20億美元的暗物質試驗的操作者們如今正在努力摸清如何確保另外3個至關重要的冷卻泵能夠繼續工作。而這一故障引發了迄今為止關於阿爾法磁譜儀（AMS）能否堅持工作直至空間站於2024年退役的最為嚴重的關切。AMS的使命是探測代表著湮沒於深空中的暗物質的宇宙射線。AMS最初是為一項持續3年的研究項目設計的

，如今已是它的第四個年頭，而這台儀器未來還有9年的工作等待完成。
　　
　　華盛頓哥倫比亞特區美國國家航空航天局總部AMS項目經理馬克·西斯提利（Mark Sistilli）表示
，關於冷卻泵出現了什麼樣的故障以及如何修複它
，“我們分析了一大堆的可能性”。而相關測試已經排除了一個可能性
，即因為輻射破壞了冷卻泵的電子器件。
　　
　　AMS如今依然在利用剩下的3個冷卻泵繼續搜集科學數據。這些泵是一個液態二氧化碳冷卻係統的一部分
，旨在為安裝在空間站外部的AMS散熱。在一條每90分鍾環繞地球一周的軌道上
，AMS會隨著空間站一道頻繁地進出太陽光。
　　
　　在任何指定的時間段
，AMS的運行隻需要使用1個冷卻泵。AMS的1個冷卻泵於2014年2月失效
，而在剩下的另外3個冷卻泵中
，至少有1個已經表現出了可能發生故障的跡象。
　　
　　自從8.5噸的AMS於2011年開始運行以來，它已經追蹤了超過690億條穿過其探測器的宇宙射線。它的目標便是尋找反物質與暗物質。2013年，AMS團隊科學家報告說測量到正電子的數據和能量，這一發現暗示了——但沒有證實——暗物質的存在。
　　
　　而這項試驗的科學價值取決於它追蹤了多少粒子
，因此運行的時間越長，最終的結論便越紮實。“迄今為止我們有一些很棒的科學數據。”西斯提利說，“如果可以，我們真的想要堅持到2024年。”
　　
　　AMS最初隻被認為能夠運行3年(nian)。它(ta)的(de)原(yuan)始(shi)設(she)計(ji)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)超(chao)導(dao)磁(ci)體(ti)，從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)更(geng)迅(xun)速(su)地(di)完(wan)成(cheng)科(ke)學(xue)任(ren)務(wu)，但(dan)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)在(zai)發(fa)射(she)前(qian)幾(ji)個(ge)月(yue)將(jiang)其(qi)換(huan)成(cheng)了(le)普(pu)通(tong)磁(ci)體(ti)。試(shi)驗(yan)表(biao)明(ming)
，超(chao)導(dao)磁(ci)體(ti)的(de)變(bian)熱(re)超(chao)過(guo)預(yu)期(qi)
，實(shi)驗(yan)團(tuan)隊(dui)擔(dan)心(xin)它(ta)會(hui)在(zai)3年任務期結束之前便消耗掉所有的氦冷卻劑。
　　
　　如今，冷卻係統再次出現了問題。這些冷卻泵與最初設計用來與超導磁體一起運行3年的冷卻泵是一樣的。AMS的冷卻係統由荷蘭阿姆斯特丹國家宇航實驗室率領的一個國際團隊負責製造。
　　
　　諾貝爾物理學獎獲得者、劍橋市麻省理工學院丁肇中表示：“我們有4個泵——而我們隻需要1個。我們希望在空間站的使用期內一直運行AMS。”
　　
　　而如何解決冷卻泵的問題取決於它到底是什麼。Sistilli指zhi出chu，一yi個ge簡jian單dan的de解jie決jue辦ban法fa是shi上shang傳chuan軟ruan件jian以yi不bu同tong的de方fang式shi運yun行xing剩sheng餘yu的de冷leng卻que泵beng，從cong而er使shi其qi持chi續xu更geng長chang的de時shi間jian。另ling一yi種zhong可ke能neng性xing則ze是shi在zai冷leng卻que泵beng上shang或huo周zhou圍wei安an裝zhuang一yi個ge熱re包bao層ceng，從cong而er控kong製zhi溫wen度du並bing減jian少shao其qi負fu荷he——AMS的其他部分已經安裝了這樣的隔熱包層。而在最壞的情況下還可以讓宇航員通過太空行走替換失靈的部件。
　　
　　西斯提利說
，AMS團隊可能需要半年到一年的時間給出一個解決方案。
　　
　　與此同時，第二項並且是更小的暗物質試驗——測熱電子望遠鏡——已經於上個月抵達國際空間站。由日本宇宙航空開發機構領導的這一項目將搜索能量高於AMS研究範圍的宇宙射線。
　　
　　AMS是一個安裝於國際空間站上的粒子物理試驗設備。其目的在於探測宇宙中的奇異物質，包括暗物質及反物質。2011年5月16日，AMS隨“奮進”號航天飛機升空
，中國科學家為磁譜儀傾注了大量心血
，參與項目的國際同行曾對中國科學家的貢獻給予高度評價。來源：《中國科學報》