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■「阿爾法磁譜儀2」體內有一顆強大的「中國心」——一塊MADE IN CHINA、內徑約1.2米、重約2.6噸、中心磁場強度1370高斯的環形巨大永磁鐵。 新華社
香港文匯報訊(記者 于永傑 山東濟南報道)美國東部時間16日8時56分(北京時間20時56分),阿爾法磁譜儀(AMS)搭乘美國奮進號航天飛機從美國肯尼迪航天中心升空進入國際空間站,開始探尋反物質與暗物質的太空之行,標誌著粒子太空探測新時代的開始。以山東大學程林教授為首席科學家的熱系統研究團隊,成功解決了人類歷史上首次帶電磁鐵在太空中運行的溫度控制這一關鍵科學問題,保證了阿爾法磁譜儀在太空複雜溫度變化情況下的正常運轉。
山東大學負責熱系統研製
由諾貝爾物理獎獲得者丁肇中主持的AMS項目,2004年確定由山東大學全面負責其熱系統的研究與設計,該校程林教授擔任AMS熱系統的首席科學家。據悉,AMS升入太空後,90分鐘內其溫度在零下40攝氏度和零上60攝氏度之間循環變化,而AMS各探測器及電子設備的熱控制要求極其苛刻,各探測器及電子設備會將消耗的電功率轉換為熱量,整個裝置將產生2500W熱量。而各探測器的工作溫度變化則必須維持在1攝氏度範圍內。
設計通過NASA嚴格評估
在此情況下,山東大學程林教授的團隊通過對AMS在各個季節的溫度、運行方式,以及空間站的方位,做了全部的熱模型和熱模擬,提出了不同結構形式的散熱元件,設計了AMS在國際空間站環境下運行的熱控制系統。保證了熱系統將各探測器所產生的熱量極其謹慎地傳遞到外層空間,不允許任何熱量輻射到國際空間站的太陽能板及其他元件。這套熱控制系統既確保外界熱負荷高時有足夠的散熱能力,避免AMS系統溫度過高,又避免在外界熱負荷低時AMS過冷。整體設計通過了美國宇航局(NASA)的嚴格評估與實驗。隨著AMS的升空,山東大學研究設計的AMS熱系統也將成為國際空間站上中國製造的重要大型組件。
山大將完成AMS後續工作
AMS升空後,山東大學除繼續全面負責AMS熱系統在軌運行狀況的實時監控之外,還要參與AMS探測獲得數據的分析研究工作。AMS在國際空間站安裝完成之後,將通過數據中繼衛星,分發給地球上的數據中心。山東大學將同步接收來自國際空間站AMS發回的海量數據並進行研究。這標誌著,由於山東大學在AMS中的貢獻,已經擁有了該技術應用領域的「話語權」,同時也擁有了該技術的使用權。
在未來10年裡,山東大學AMS中心將通過對國際空間傳輸的海量數據進行存儲和相關分析,實時監控AMS熱控制系統隨國際空間站軌道、運行狀態、太陽照度、星體反射常數和地球溫度變化環境下的工作狀況,從而保證AMS各探測器及設備的正常運行。
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