Badania antymaterii w kosmosie

Misja promu Endeavour, podczas której aparatura ma zostać przewieziona na Międzynarodową Stację Kosmiczną, została zaplanowana na 19 kwietnia. Po ataku 8 stycznia na uczestników spotkania wyborczego w Tuscon w Arizonie, w trakcie którego Gabrielle Giffords została postrzelona w głowę, dowódca misji Mark Kelly zawiesił przygotowania do lotu. W ubiegłym tygodniu ogłosił jednak, że wraca do treningów i podejmie się dowodzenia promem.

"Będziemy gotowi, żeby dostarczyć AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) na Międzynarodową Stację Kosmiczną i zrealizować pozostałe cele lotu" - taką deklarację astronauty cytuje oficjalna strona programu badawczego.

W środę lekarz opiekujący się ranną senator w szpitalu w Houston dr Gerard Francisco powiedział agencji AP, że celem jest osiągnięcie takiej poprawy w stanie zdrowia kobiety, żeby mogła ona zobaczyć start promu męża. Lekarz dodał, że rekonwalescencja pacjentki przebiega "bardzo dobrze".

Urządzenie o nazwie Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) to bardzo skomplikowany detektor cząstek elementarnych, podobny do takich, jakie używane są w najnowocześniejszych laboratoriach fizycznych. Został 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. Stamtąd został przetransportowany na pokładzie samolotu transportowego C-5M Super Galaxy do Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego.

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.

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. Fizycy przypuszczają, że składa się ona z nieznanych do tej pory cząstek.

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 Houston w amerykańskim 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.

AMS zostanie zabrany na orbitę przez prom Endeavour. Ma to być ostatnia misja tego promu i prawdopodobnie 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