阿尔法磁谱仪随“奋进”号升空 中国贡献获高度评价

2011-5-17 10:49 来源: 新华网
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  作为国际空间站建成以来最大的科学实验以及人类首个在太空中研究宇宙射线的仪器,阿尔法磁谱仪5月16日随“奋进”号航天飞机升空。作为一个由16个国家和地区科学家组成团队的一分子,中国科学家也为磁谱仪倾注了大量心血,参与项目的国际同行对中国科学家的贡献给予高度评价。

  这个项目促进了中国科学界与国际科学界的交流,让中国科学界积累了管理大型国际科技项目的经验,同时也锻炼了队伍,为今后相关领域的发展奠定了基础。

  中国贡献

  参与磁谱仪项目的中国大陆科研团队主要有8个,分别为中科院电工所、中国运载火箭技术研究院、山东大学、东南大学、中山大学、上海交通大学杨煜普小组、中科院高能所以及航空科学与技术国家实验室;来自中国台湾的团队主要有“中央研究院”、中山科学院等。他们的贡献各不相同,但都必不可少。

  中科院电工所研制成功了磁谱仪的核心部件——磁体系统。该磁体具有对高能粒子吸收作用小的特点,实现磁体与地磁无相互作用的力矩,极大降低了对空间飞行器的影响,解决了几十年来不能将较强磁场磁体送入外层空间运行的世界技术难题。

  中国运载火箭技术研究院承担了磁谱仪量能器结构的研制工作,并在磁谱仪探测器的建造过程中发挥了重要作用。该院设计的磁体主结构在1998年曾搭乘航天飞机进行了为期10天的空间工作,在地面存放10多年后仍保持良好的性能,并继续用作阿尔法磁谱仪2的磁体主结构。

  磁谱仪对热环境的要求极其苛刻,各探测器的性能也与温度有关,热系统的研制水平及质量直接决定着磁谱仪的工作状态、运行寿命及实验可靠性。在热系统的研究和设计过程中,国家973计划首席科学家程林教授领导的山东大学团队提出了不同结构形式的散热元件,保证了系统的高效散热及温度场的均匀和稳定,解决了磁谱仪在国际空间站运行的关键问题。

  东南大学在项目中主要承担了3项任务——建立磁谱仪实验系统、反物质探测系统和地面数据处理系统。

  中国台湾的中山科学院也完成了“不可能的任务”——为项目设计出了运行速度比美国航天局现行系统快10倍的电子控制系统……

  世界赞誉

  中国科学家为磁谱仪项目所作贡献得到了项目首席科学家丁肇中、项目组以及其他国家科学家的广泛赞誉。

  丁肇中曾对记者表示:“中国科学家为磁谱仪实验作出了决定性贡献。”

  美国航天局专家肯·鲍尔曾在验收产品后对其上司说:“如果你们要找一家能够设计和制造一流航天产品的机构的话,那我告诉你,中国有个运载火箭技术研究院,他们有能力完成这个任务。”

  山东大学在磁谱仪项目所有参与机构中第一个完成任务,得到了美国航天局的高度评价。项目组在致山东省科技厅的项目鉴定意见中写道:“您将会高兴地获知整个项目组对山东大学工作最高程度的认可。事实上,正是山东大学的工作让这个实验真正成为可能。”

  硅微条轨迹探测器热控系统在欧洲航天局进行的热真空测试中表现出超乎寻常的温度稳定性。项目组对热控系统的评价是:“没有硅微条轨迹探测器热控系统就没有阿尔法磁谱仪实验”。

  磁谱仪项目首席工程师、意大利人戈达多·加吉奥洛告诉记者,中国科学家为项目作出了“巨大贡献”,“我与中国科学家的合作非常愉快”。

  美国麻省理工学院核科学实验室主任理查德·米尔纳也认为,中国科学家对项目的贡献是“决定性的”。

  宝贵经验

  通过参与磁谱仪项目,中国科学界也增长了经验,提高了水平,锻炼了队伍,为今后在相关领域进一步发展奠定了基础。

  中科院院士、中山大学校长许宁生表示,通过参与磁谱仪项目,中山大学学习和积累了丰富的大型国际合作项目研发和管理经验,锻炼和培养了承担国际最高水平研究项目的整体能力。此外,通过实施项目组建的科研攻关团队,学科背景知识搭配科学,年龄梯度分布合理,研究团队的工作成果、所展现出的科研学术水平和承担大型科研项目的能力得到了包括丁教授在内的国内外同行的高度赞许。

  山东大学能源与动力工程学院副院长辛公明表示,该校通过参与这一项目开发了具有自主知识产权的先进传热技术,这些技术孕育着巨大的产业化潜力,其中,高精度热控制技术、环路热管技术和大功率热机械泵,不仅具有世界领先水平,也具有批量生产的能力和广阔的应用前景。例如,热管是目前人们已知的传热效率最高的传热元件,应用也非常广泛,但热管技术目前基本被美国等极少数国家垄断,我国既缺乏真正有效的自主知识产权,又受到严格的技术封锁与限制,因此未见批量生产。山东大学在参与项目过程中研制的新型环路热管,是项目产生的最具代表性、最具实用性的典型成果,其性能达到目前世界上最优异的水平。

  东南大学是中国第一个参加磁谱仪项目的高等院校。该校科技处处长、仪器科学与工程学院博导李建清表示,东南大学参加项目近10年来的最大收获是培养了一大批从事空间探测的高水平人员。据悉,东南大学曾先后派遣13人分赴美国麻省理工学院、瑞士日内瓦大学、意大利佩鲁贾大学以及欧洲核子研究中心等机构参与磁谱仪研究工作,其中12人已完成任务归国,并成长为各自领域的骨干。

  李建清表示,磁谱仪是当今最先进的空间探测项目,参与这一项目可以学习很多技术和经验,丁教授很乐意把其他国家的科学家介绍给中国同行,中国科学家跟国际顶级专家通过项目建立了密切联系,受益匪浅。他表示,丁教授能有序组织好这么一个复杂、高精尖的大型国际项目,值得我们学习。

  磁谱仪升空后,后续工作更具挑战性,中国科学家也将继续参与。例如,山东大学将全面负责实时监控磁谱仪热控制系统在空间复杂、苛刻环境下的在轨运行状况,进行相关的数据分析、数据存储、数据服务等工作。可以预见,中国科学家也将继续为国际空间探索作出自己的贡献。