廣東新聞網(wǎng)廣州2月17日電 記者17日從中山大學(xué)獲悉，由中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院兩院院士評(píng)選的“世界十大科技進(jìn)展新聞”近日揭曉，丁肇中教授主持，該校作為參與單位之一的阿爾法磁譜儀(簡(jiǎn)稱(chēng)“AMS”)項(xiàng)目，因“最新研究成果顯示暗物質(zhì)可能存在”而入選。

“沒(méi)有TTCS就沒(méi)有AMS實(shí)驗(yàn)”

AMS (Alpha- Magnetic Spectrometer，阿爾法磁譜儀)計(jì)劃是由1976年諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)叨≌刂薪淌陬I(lǐng)導(dǎo)的、由全球16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的56個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作承擔(dān)的國(guó)際性大型科研項(xiàng)目， 超過(guò)1500名科研人員參與該項(xiàng)目的研究。AMS計(jì)劃是國(guó)際空間站上唯一的大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是人類(lèi)第一次在太空中使用粒子物理精密探測(cè)儀器和技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。其目的是通過(guò)探測(cè)宇宙中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)，探索宇宙的起源與未知。

在A(yíng)MS-01的研制過(guò)程中，丁肇中教授只邀請(qǐng)了包括中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所，中國(guó)科學(xué)院電工所等在內(nèi)的中國(guó)科學(xué)院的單位參與。進(jìn)入AMS-02的研制階段后，丁肇中教授邀請(qǐng)了包括東南大學(xué)、上海交通大學(xué)、中山大學(xué)和山東大學(xué)等四所中國(guó)高校參與該項(xiàng)目。2003年10月，丁肇中教授訪(fǎng)問(wèn)中山大學(xué)，參觀(guān)了中山大學(xué)光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。此行之后，丁肇中教授認(rèn)為中山大學(xué)有能力承擔(dān)AMS的部分課題，并邀請(qǐng)中山大學(xué)參與AMS-02的研制工作。2003年11月，丁肇中教授、臺(tái)灣中研院物理研究所李世昌教授等專(zhuān)家專(zhuān)程到中山大學(xué)討論合作方案。

中山大學(xué)黃達(dá)人校長(zhǎng)、許寧生副校長(zhǎng)、生科院徐安龍教授、理工學(xué)院何振輝教授、李志兵教授、化學(xué)院章明秋教授、信科院倪江群副教授等專(zhuān)家多次應(yīng)邀到瑞士訪(fǎng)問(wèn)了歐洲核子中心，探討了中山大學(xué)加入國(guó)際空間站第二代太空磁譜儀的研制以及相關(guān)反物質(zhì)探測(cè)的太空物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的可行性。

2004年1月，經(jīng)科技部立項(xiàng)、廣東省支持，中山大學(xué)參加AMS-02計(jì)劃的國(guó)際合作研究被列為“科技部2003年國(guó)際科技合作重點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃”；2004年2月，黃達(dá)人校長(zhǎng)與丁肇中教授正式簽署AMS合作協(xié)議，中山大學(xué)正式稱(chēng)為AMS合作體成員。

硅微條探測(cè)器是AMS探測(cè)器的核心探測(cè)器，中山大學(xué)的任務(wù)是與包括麻省理工學(xué)院(MIT)，意大利核物理所(INFN)，荷蘭航空航天實(shí)驗(yàn)室(NLR)，臺(tái)灣中山科學(xué)院、臺(tái)灣漢翔航空工業(yè)股份有限公司、臺(tái)灣中研院物理研究所等科研機(jī)構(gòu)一起合作研制“硅微條軌跡探測(cè)器熱控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)‘TTCS’）”。這一系統(tǒng)將隨整個(gè)AMS-02磁譜儀一起在國(guó)際空間站上工作10年以上，為硅微條探測(cè)器提供高度穩(wěn)定和均勻的溫度環(huán)境，以確保該探測(cè)器實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)精度?！皼](méi)有TTCS就沒(méi)有AMS實(shí)驗(yàn)”——這是AMS團(tuán)隊(duì)對(duì)TTCS系統(tǒng)重要性的客觀(guān)評(píng)價(jià)。同時(shí)，該熱控系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)大學(xué)參與AMS項(xiàng)目所研制的、唯一在太空上運(yùn)行的裝置。

研制TTCS，難度非常大。它不僅具有常規(guī)航天裝置的苛刻要求，它還是國(guó)際航天領(lǐng)域上第一次采用的機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)兩相液體回路應(yīng)用新技術(shù)。中山大學(xué)參與研制的熱控制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)大學(xué)參加AMS-02項(xiàng)目中唯一在太空運(yùn)行的裝置，具有極為重要的技術(shù)意義及顯示度。

中山大學(xué)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)的為探測(cè)器提供高度穩(wěn)定、均勻溫度環(huán)境的熱控系統(tǒng)將是世界上第一個(gè)在太空工作的機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)的兩相液體回路熱控系統(tǒng)，風(fēng)險(xiǎn)大，可靠性要求高。這一項(xiàng)目得到廣東省政府的全力支持，中山大學(xué)參加AMS-02計(jì)劃的國(guó)際合作研究被列為“科技部2003年國(guó)際科技合作重點(diǎn)項(xiàng)目計(jì)劃”。自2004年初加盟AMS-02計(jì)劃，該項(xiàng)目得到了中山大學(xué)校長(zhǎng)等領(lǐng)導(dǎo)的高度重視以及各級(jí)職能部門(mén)的積極配合和支持，組織了研究團(tuán)隊(duì)，先后共有23名教師和57名學(xué)生參與了該項(xiàng)目的工作。

通過(guò)該項(xiàng)目，中山大學(xué)有兩個(gè)重要收獲，一是掌握了二氧化碳兩相及兩相回路散熱技術(shù)，可滿(mǎn)足多任務(wù)、分散熱源長(zhǎng)距離散熱等要求，其意義在于這代表下一代航天熱控技術(shù)，在深空探測(cè)、載人航天、大型航天器熱管理上有著良好的應(yīng)用前景；二是研制出適用于CPU散熱用的回路熱管，在民用上適用于LED光源散熱的均溫板等散熱技術(shù)。

“中山大學(xué)對(duì)AMS實(shí)驗(yàn)的成功作出重要的貢獻(xiàn)”

美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2011年5月16日8點(diǎn)56分，美國(guó)奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)從美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，為國(guó)際空間站運(yùn)送阿爾法磁譜儀2(簡(jiǎn)稱(chēng)AMS-02)的設(shè)備。中山大學(xué)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)的為硅微條軌跡探測(cè)器提供高度穩(wěn)定、均勻的溫度環(huán)境的熱控系統(tǒng)(TTCS)，也成為世界上第一個(gè)在太空工作的兩相回路熱控系統(tǒng)。這一系統(tǒng)將隨整個(gè)AMS-02磁譜儀一起在國(guó)際空間站工作10年以上，為硅微條探測(cè)器提供高度穩(wěn)定和均勻的溫度環(huán)境，以確保該探測(cè)器實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)精度。在被安置在空間站上后，AMS立即啟動(dòng)電源開(kāi)始搜集太空中各種初級(jí)源的數(shù)據(jù)并將其傳送到位于瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子中心CERN的AMS載荷運(yùn)作控制中心(AMS Payload Operations Control Center)。

2013年4月，丁肇中先生還專(zhuān)門(mén)致信中山大學(xué)校長(zhǎng)許寧生，高度評(píng)價(jià)中大作出的重要貢獻(xiàn)。“AMS每天不間斷地記錄與采集數(shù)以?xún)|計(jì)的數(shù)據(jù)信息。中山大學(xué)對(duì)AMS項(xiàng)目的研發(fā)和組裝有著卓越的貢獻(xiàn)，并一直支持AMS在軌道運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)以保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行?！倍≌刂斜硎荆珹MS的第一篇論文已于2013年4月5日公開(kāi)發(fā)表，受到各國(guó)科學(xué)家、媒體的重視，“中山大學(xué)對(duì)AMS實(shí)驗(yàn)的成功作出重要的貢獻(xiàn)”。在這篇論文的作者中，就包含了18名中大參加AMS計(jì)劃的師生。

沒(méi)有TTCS，就沒(méi)有這樣高的測(cè)量精度

2014年9月18日，阿爾發(fā)磁譜儀實(shí)驗(yàn)(AMS)的新成結(jié)果發(fā)表在Physical Review Letters上，此項(xiàng)成該結(jié)果是基于A(yíng)MS在國(guó)際空間站(ISS)上量測(cè)并分析的前四百一十億件事例而取得，它使我們得對(duì)高能宇宙射線(xiàn)的本質(zhì)有更深入的了解，并使暗物質(zhì)存在的爭(zhēng)議趨于明朗。AMS測(cè)量數(shù)據(jù)能取得這樣高的精度，與中山大學(xué)的貢獻(xiàn)密不可分。中山大學(xué)參與AMS并負(fù)責(zé)AMS硅微條軌跡探測(cè)器熱控系統(tǒng)(TTCS)的建造，并一直承擔(dān)發(fā)射以來(lái)三年多的在軌運(yùn)行監(jiān)控和維護(hù)。而硅微條軌跡探測(cè)器是AMS中最復(fù)雜、最精確、也是最重要的探測(cè)器(實(shí)際上在A(yíng)MS的所有子探測(cè)器中，它才稱(chēng)得上磁譜儀)，只有它能分辨電子與正電子；而TTCS為硅微條軌跡探測(cè)器的精確測(cè)量提供穩(wěn)定的熱環(huán)境，因此，沒(méi)有TTCS，就沒(méi)有這樣高的測(cè)量精度。

目前，中山大學(xué)有4位博士研究生在CERN學(xué)習(xí)和參加AMS數(shù)據(jù)分析，其中包括將來(lái)要發(fā)表的反質(zhì)子譜、氦譜等數(shù)據(jù)分析；此外還有一位教工和碩士研究生在位于CERN的AMS POCC(AMS載荷運(yùn)作控制中心)參加在軌監(jiān)控和維護(hù)。

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