在国际空间站上进行的一项耗资20亿美元的暗物质实验的操作人员正在努力弄清楚,在第四个冷却泵去年发生故障后,如何让三个至关重要的冷却泵继续工作。这一故障引发了人们迄今为止最严重的担忧,即阿尔法磁谱仪(AMS)能否持续到2024年国际空间站计划退役。阿尔法磁谱仪用于探测宇宙射线,寻找暗物质在深空被湮灭的迹象。最初设计的任务是3年,现在是AMS的第4个年头,还有9个任务要完成。
美国宇航局华盛顿总部AMS项目经理Mark Sistilli说:“我们正在分析冷却泵出了什么问题以及如何修复的各种可能性。”测试已经排除了一种可能性,即辐射破坏了水泵的电子设备。
AMS继续使用剩下的三个泵收集科学数据。它们是液态二氧化碳冷却系统的一部分,目的是在每90分钟绕地球运行一圈的过程中,像位于空间站外部的AMS一样循环进出阳光。
任何时候都只需要一个泵。其中一个在2014年2月失败了,杏耀另外三个中至少有一个出现了问题的迹象。
自从这个重达8.5吨的AMS在2011年开始运行以来,它已经追踪了超过690亿次穿过它的探测器的宇宙射线。它的目标是寻找反物质和暗物质。2013年,AMS的科学家报告了对正电子的数量和能量的测量,这暗示了暗物质的存在,但没有证实。
这个实验的科学力量取决于它追踪了多少粒子,所以它运行的时间越长,结论就越可靠。“到目前为止,我们已经取得了一些了不起的科学成果,”Sistilli说。“如果可以的话,我们真的希望能活到2024年。”
扩展运行
最初,医疗辅助队只计划运行三年。它最初的设计要求使用超导磁铁,这样可以更快地完成科学研究,但工程师们在发射前几个月就把它换成了普通磁铁。测试显示,超导磁体的升温程度超出了预期,研究小组担心,在三年的期限结束之前,它可能会耗尽所有的氦冷却剂。
现在,冷却系统又成了问题。这些泵是AMS的一部分,杏耀注册 ,被称为“硅跟踪器”,它们与用超导磁铁设计的泵是一样的,可以使用三年。
冷却系统是由荷兰阿姆斯特丹国家航空航天实验室领导的一个国际团队建造的。一位代表将问题提交给了位于瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心的AMS科学小组,该小组由诺贝尔奖获得者、剑桥麻省理工学院的Samuel Ting领导。
丁曾带领AMS经历了多年的发展和挫折,对于有关冷却泵的问题,他表现出了很少的耐心。他说:“我们有四个泵,我们只需要一个。”“我们希望在空间站的整个生命周期内进行操作。”
如何解决这个问题取决于结果如何。Sistilli说,杏耀网址一个简单的解决方案是上传软件,以不同的方式操作剩余的泵,使它们持续更长的时间。另一种可能性是在泵上或附近安装一个热毯,以控制温度和减少负荷;AMS的其他部分已经有了这样的隔热毯。最坏的情况是宇航员进行太空行走来更换零件。
与此同时,另一个规模较小的暗物质实验——量热电子望远镜——于上月抵达空间站。该项目由日本宇宙航空研究机构牵头,将以高于AMS研究的能量捕捉宇宙射线。