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