آزمایش مادهی تاریک ایستگاه فضایی دچار نقص فنی شد.
بروز اشکال در پمپ خنککنندهی طیفسنج مغناطیسی آلفا موجب ایجاد تردیدهایی درباره‌‌ی طول عمر این پروژه شده است. متصدیان آزمایش 2 میلیارد دلاری آمریکا درباره‌‌ی مادهی تاریک پس از این که یک پمپ خنککننده را در سال قبل از دست دادند، در تلاشند تا سه پمپ دیگر را به بهترین وجه حفظ کنند. این آزمایش در ایستگاه بینالمللی فضایی اجرا می شود. نقص فنی ایجاد شده، نگرانیهای زیادی را درباره‌‌ی طیفسنج مغناطیسی آلفا برانگیخته است. قرار است این دستگاه که پرتوهای کیهانی اعماق فضا را به دنبال مادهی تاریک جستجو میکند، تا سال 2024 که موعد پایان عمر ایستگاه بینالمللی فضایی است، به کار خود ادامه دهد. البته در ابتدا یک مأموریت سه ساله برای طیفسنج مغناطیسی آلفا تعریف شد، اما این پروژه هم اکنون در سال چهارم کارکرد خود است و همچنان نه سال دیگر را پیش رو دارد.
مارک سیستیلی، مدیر پروژهی طیفسنج مغناطیسی آلفا در مقر ناسا واقع در شهر واشنگتن میگوید: «ما در حال بررسی تمامی احتمالات هستیم تا منشأ نقص پمپ خنککننده را بیابیم. تحقیقات ما به یک نتیجهی واحد رسیدهاند و آن این است که تابش، ادوات الکترونیکی پمپ را به نوعی سرخ کرده است.»
طیفسنج مغناطیسی آلفا همچنان با سه پمپ دیگر به کار خود ادامه میدهد. این پمپها دارای کربن دی اکسید مایع هستند که وظیفه دارند گرما را از اطراف دستگاه پراکنده کنند. طیفسنج مغناطیسی آلفا در محوطه ی بیرونی ایستگاه بینالمللی فضایی نصب شده است و هر 90 دقیقه که ایستگاه کرهی زمین را دور میزند، در معرض تابشهای خورشیدی قرار میگیرد.
البته در هر زمان فقط یک پمپ برای این پروژه مورد نیاز است. یکی از پمپهای خنککننده در فوریهی سال 2014 از کار افتاد و هم اکنون در یک پمپ دیگر نیز، علائمی از نقص فنی دیده میشود.
طیفسنج 5/8 تنی آلفا از زمان شروع مأموریتش در سال 2011 تاکنون 69 میلیارد پرتوی کیهانی را بوسیلهی آشکارساز خود بررسی کرده است. هدف طیفسنج مغناطیسی آلفا یافتن پادماده و مادهی تاریک است. دانشمندان با این دستگاه توانستهاند وجود پوزیترون (پادمادهی الکترون) را تأیید کنند، اما هنوز نشانهای از وجود مادهی تاریک به دست نیاوردهاند.
 |
این آزمایش به گونهای است که هرچه مدت زمان آن بیشتر باشد، دادههای بیشتری برای بررسی به دست میآید. مارک سیستیلی میگوید: «ما تاکنون نتایج فوق العادهای به دست آوردهایم، تمام سعی خود را به کار میبندیم تا این آزمایش بتواند تا سال 2024 ادامه پیدا کند.»
تمدید پروژه:
این مأموریت در ابتدا قرار بود به مدت سه سال اجرا شود. در طراحی طیفسنج مغناطیسی آلفا، یک آهنربای ابررسانا تعبیه شده بود که چند ماه قبل از پرتاب، طراحان جای آن را با یک آهنربای معمولی عوض کردند، زیرا با وجودی که دادهها را سریعتر تهیه میکرد، اما تحمل دمایی لازم را نداشت و ممکن بود قبل از اتمام سه سال، تمامی هلیوم خنککنندهی خود را مصرف کند. اکنون سیستم خنککننده دوباره مشکل ساز شده است. این پمپها در واقع برای سه سال کار در کنار آهنربای ابر رسانا طراحی شدهاند.
سیستم خنککنندهی طیفسنج مغناطیسی آلفا توسط یک تیم بینالمللی در لابراتوار هوافضای ملی هلند واقع در شهر آمستردام طراحی شد. سرپرست این تیم، ساموئل تینگ، برندهی جایزه ی نوبل بود. هنگامی که یک نمایندهی پروژهی طیفسنج مغناطیسی آلفا از آزمایشگاه بزرگ سرن در نزدیکی شهر ژنو سوالاتی را درباره‌‌ی سیستم خنککننده پرسید، تینگ عجولانه جواب داد: «ما چهار پمپ داریم درحالی که فقط به یک پمپ نیاز داریم. انتظار داریم این پمپها برای تمام طول عمر ایستگاه فضایی کافی باشد.»
سیستیلی میگوید: «برای حل این مشکل، چندین راه در پیش روی ما قرار دارد. یک روش ساده این است که نرم افزاری را بارگذاری کنیم تا سه پمپ باقی مانده را به شیوهی متفاوتی هدایت کند. روش دیگر این است که یک محافظ حرارتی روی پمپها قرار دهیم. بسیاری از بخشهای دیگر طیفسنج مغناطیسی آلفا دارای چنین محافظهایی هستند. در نهایت نامطلوبترین پیشنهاد این است که فضانوردان طی یک راهپیمایی فضایی، قطعات را تعویض کنند. تصمیم دراین باره ممکن است 6 ماه تا یک سال طول بکشد.»
در چنین شرایطی آزمایش دیگری درباره‌‌ی مادهی تاریک به نام «تلسکوپ کالریمتریک الکترونی» در ماه گذشته وارد ایستگاه فضایی شده است. این پروژه که تحت هدایت آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن است، پرتوهای کیهانی با انرژی بالاتری را نسبت به طیفسنج مغناطیسی آلفا بررسی میکند.
منبع:
Nature: Alexandra Witze
منابع مفيد:
Alpha Magnetic Spectromete-WIKI
AMS-02 (شمارش پرتوهاي کيهاني که اين آشکارساز شکار مي‌کند را به صورت زنده مي‌بينيد.)
ماده‌ي تاريک
پادماده
برخورد دهنده‌ي بزرگ هادروني
نظريه ريسمان
نظريه ريسمان- بخش دوم