独步太空的自主创新
阿尔法磁谱仪-02将采用超导材料代替永磁材料,被称为“中国人的创新”。
中国科学院电工研究所研究员王秋良介绍说,电工研究所参与其中的失超保护系统、供气系统和测试系统容器的研制,后者是目前国内外最大的超流氦容器。2005年9月在意大利热那亚召开的第十九届国际磁体大会上,丁肇中教授做了第一场报告,他的第一句话是:“中国科学院电工研究所帮我建立了阿尔法磁谱仪!”
记者采访了上海交通大学教授庞乾骏,他说,阿尔法磁谱仪-02不仅能对高能宇宙线的能谱进行非常精确的测量,还能对宇宙中其他各种同位素的相对丰度进行精确的测量。这些测量结果将帮助我们回答宇宙论和天体物理学中的一些重大问题。阿尔法磁谱仪实验包括三大主要物理目标,直指当今物理和天体物理学最重要的基本理论之谜。这三大物理目标分别是:将高能宇宙线和高能射线作为观测宇宙的窗口,研究各种未知的现象;寻找宇宙中的反碳核、反氦核及其他更重的反核,从而确定宇宙中是否存在反物质;寻找宇宙中可能存在的暗物质。阿尔法磁谱仪-02测量带电粒子在磁场中的偏转得到带电粒子的电荷和能谱,是粒子物理、核物理研究的关键设备。它能对宇宙带电粒子进行直接观测,以开创一个全新的科学领域,带来粒子物理学的新突破。
1998年6月2日升空的阿尔法磁谱仪成功地进行了首次飞行,为第二台阿尔法磁谱仪设计和制造提供了宝贵的经验。经重新设计后,一个全新的阿尔法磁谱仪(阿尔法磁谱仪-02)将于2008年送到国际空间站运行3~5年。
中国科学院高能物理研究所研究员吕雨生正在参与阿尔法磁谱仪-02的研制,他说,在阿尔法磁谱仪-02上将搭载中国科学院高能物理研究所研制的电磁量能器,它是阿尔法磁谱仪-02上最重的子探测器,性能达到了美国航空航天局飞行发射的要求。在电磁量能器研制过程中,中国科学家突破了正弦冲击试验关键技术,较好地掌握了正弦扫描试验关键技术,而这些关键技术是中国科学家完全靠自己的聪明才智取得的,是不折不扣的自主创新。
上海交通大学承担着阿尔法磁谱仪-02的超导磁体低温地面支持设备(CGSE)系统的研制。上海交通大学教授丁文江说,阿尔法磁谱仪-02将是人类第一次向太空发送的首个超导磁体,上海交通大学低温地面支持设备课题组为其配套的低温地面支持设备系统也没有先例可循,它大大提升了我国超低温真空技术、超流氦输运理论与技术、超低温超高真空测量技术、系统控制与通信技术,以及系统高可靠性、完全性保证等方面的技术水平。
上海交通大学空间中心教授叶庆好是丁肇中的学生,他介绍说,阿尔法磁谱仪-02在研制过程中,无论在经费、技术和人力上都得到了国家科技部的大力和卓有成效的支持。2003年秋季在北京香山由科技部组织了项目评审会,丁肇中教授带领六七位国外专家参加了答辩。徐冠华部长自始至终与会,席间,徐冠华部长用英语发表了讲话,表示了对丁肇中教授等的感谢和对这个项目的支持。他说,在高科技领域中国要有自己的一席之地,锻炼队伍,提升国内相关领域的科研水平,直接参加最前沿的工作。
阿尔法磁谱仪的研制提高了广大青少年对物理和工程技术工作的兴趣,在社会上引起极大反响,提高了公众的科学素养,也提高了我国广大科技工作者致力于自主创新的信心。
在高能物理方面,中国站在了世界前沿。