中大参与探索宇宙未知

　　是AMS计划中唯一研制用于太空实验装置的中国高校

　　本报讯（记者徐静 通讯员王丽霞）经过两个多星期的等待，美国“奋进”号航天飞机于北京时间昨晚8时56分在肯尼迪航天中心发射升空，为空间站运送粒子探测器阿尔法磁谱仪（AMS），用于探测宇宙中的反物质和暗物质，探索宇宙的起源与未知。中山大学参与研制的TTCS将为AMS的硅微条探测器提供高度稳定和均匀的温度环境，中大也成为AMS中唯一研制用于太空实验装置的中国高校。

　　没有TTCS就没有AMS实验

　　2004年2月，中山大学与丁肇中教授正式签署AMS合作协议。中山大学校长许宁生教授介绍，硅微条探测器是AMS探测器的核心探测器，中山大学所承担的任务是与多个科研机构一起合作研制“硅微条轨迹探测器热控系统（简称‘TTCS’）”。这一系统将随整个AMS一起在国际空间站上工作10年以上，为硅微条探测器提供高度稳定和均匀的温度环境，以确保该探测器实现其设计精度。“没有TTCS就没有AMS实验”——这是AMS团队对TTCS系统重要性的客观评价。

　　TTCS对于设计空间分辨率为10微米的AMS探测器来说，碳纤维架子的少许变形，就达不到实验要求。对每1.5小时绕地球一周、其间经历日照和阴影区的航天探测器来说，其表面温度会大幅起落，影响内部温度的变化和分布，也就会产生热胀冷缩。如果有3℃的温度变化，探测器的空间分辨率就达不到设计要求。为此，轨迹探测器需要温度分布均匀、稳定的热环境。

　　能否正常运行是最大的挑战

　　据介绍，为了满足上述探测器的要求，TTCS在设计上选用机械泵驱动的二氧化碳两相回路，保证两相二氧化碳流体沿程温度一致。

　　2010年4月16日，AMS探测器在荷兰ESTEC完成热真空测试。测试数据表明TTCS对轨迹探测器的控温稳定性高达0.04度/小时，比需求的3度/1.5小时高了近两个数量级，丁肇中教授对此给予高度评价——“TTCS超预期地稳定。你们应该对此感到自豪”。

　　中山大学化工学院吕树申强调，对TTCS来说，最大的挑战是它在太空中要稳定运行，不能出任何差错，尽管出现问题的几率是百万分之一到千万分之一。他介绍，中山大学珠海校区也有TTCS同样的地面系统，与太空的系统同时运转，如果太空的设备出现问题要及时解决问题。“我们是双备份，有两套系统，通过远程遥控天上出问题时，地下可以模拟解决”。

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　　AMS计划

　　AMS计划是由1976年诺贝尔奖获奖者丁肇中教授领导的、由全球16个国家和地区的56个研究机构合作承担的国际性大型科研项目，超过1500名科研人员参与其中。这一计划也是国际空间站上唯一的大型科学实验，是人类第一次在太空中使用粒子物理精密探测仪器和技术的实验。“其目的是通过探测宇宙中的反物质和暗物质，探索宇宙的起源与未知。”