Kosmiczny wykrywacz antymaterii w podróży

Urządzenie o nazwie Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) to bardzo skomplikowany detektor cząstek elementarnych, podobny do takich, jakie używane są w najnowocześniejszych laboratoriach fizycznych na Ziemi. Został jednak zaprojektowany do pracy w otwartej przestrzeni kosmicznej. Docelowo zostanie zainstalowany jako zewnętrzny moduł Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), gdzie będzie poszukiwał śladów takiej materii, jakiej na Ziemi spotkać nie można.

Detektor został zmontowany w ośrodku badawczym Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN), znajdującym się w okolicach Genewy, na granicy fancusko-szwajcarskiej. We wtorek urządzenie opuściło laboratorium i zostało przetransportowane na lotnisko w Genewie, gdzie w środę po południu zostało bezpiecznie umieszczone na pokładzie samolotu transportowego C-5M Super Galaxy, użyczonego przez amerykańskie siły powietrzne.

"Niemal 40 ton dodatkowego sprzętu będzie towarzyszyć ładunkowi w drodze do Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego. Jutro o siódmej rano C5-M wyruszy z 15 członkami załogi i 35 naukowcami z lotniska w Genewie. Celem podróży jest lądowisko dla wahadłowców w Kennedy Space Center" - napisano na oficjalnej stronie internetowej zespołu pracującego przy eksperymencie AMS.

W projektowaniu i budowie AMS uczestniczyło 600 fizyków z 56 instytucji z 16 krajów. Wszystko zaczęło się w 1999 r. z inicjatywy laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1976 roku Amerykanina Sama Tinga.

Jednym z zadań AMS będzie próba wykrycia w przestrzeni kosmicznej atomów antyhelu - odpowiednika znanego nam gazu szlachetnego helu, ale składającego się z antymaterii. Chodzi o weryfikację teorii, mówiącej, że w kosmosie mogą znajdować się duże skupiska antymaterii, której na Ziemi praktycznie się nie spotyka.

Naukowcy przypuszczają, że obecność w pobliżu Ziemi pojedynczych atomów antyhelu może świadczyć o tym, że w odległych obszarach wszechświata antymaterii może być więcej niż zwykłej materii, czyli że w sumie obu tych rodzajów materii byłoby we Wszechświecie tyle samo.

Jak informuje oficjalna strona projektu, AMS ma badać skład promieniowania kosmicznego z taką dokładnością, że wykryłby atomy antyhelu, nawet gdyby tylko jeden taki atom znajdował się wśród 10 miliardów innych cząstek.

Drugi problem, do którego rozwiązania ma przyczynić się detektor, to zagadka tzw. ciemnej materii. Na razie wiadomo o niej tyle, że to nieznana forma materii, znajdująca się w kosmosie. Badania astronomów wykazały, że w odległych od Ziemi miejscach są skupiska materii, mającej dużą masę, ale niewidocznej, bo niewydzielającej światła. Ponieważ tak nie zachowują się żadne znane obiekty kosmiczne, określono je właśnie mianem ciemnej materii. Fizycy przypuszczają, że składa się ona z nieznanych do tej pory cząstek. Wiadomo, że owej ciemnej materii jest we wszechświecie kilkakrotnie więcej niż "zwykłej", widzialnej materii.

Jak informuje oficjalna strona internetowa projektu badawczego, AMS ze stacji kosmicznej ISS już na Ziemię nie wróci, będzie tam działał nieprzerwanie, dopóki stacja będzie istniała. Detektor o wadze 8,5 tys. kg i objętości 64 metrów sześciennych będzie gromadził dane z prędkością ok. 7 Gigabitów na sekundę. Po wstępnej obróbce, ilość ta zostanie zredukowana do ok. 2 Megabitów na sekundę, które będą przesyłane do centrum kosmicznego w amerykańskim Houston w stanie Teksas, a stamtąd przekazywane dalej do kilku różnych ośrodków naukowych na świecie, jako materiał do analizy dla naukowców.

Koszt całego przedsięwzięcia jest szacowany na ok. 1,5 mld dolarów.

Po wylądowaniu w Centrum Kosmicznym im. Kennedy'ego na Florydzie, naukowcy przygotują detektor do załadowania na pokład wahadłowca i do ostatniej podróży AMS, którą NASA planuje na koniec lutego przyszłego roku. Według planu, AMS zostanie zabrany na orbitę przez prom Endeavour. Ma to być ostatnia misja tego promu i jednocześnie ostatni lot amerykańskiego wahadłowca w kosmos, zanim promy te zostaną ostatecznie wycofane z użycia.

Więcej informacji o eksperymencie AMS oraz o podróży detektora można znaleźć na stronie internetowej http://www.ams02.org