新华社北京５月１６日电（记者 余晓洁）１６日，几经推迟之后，高精度粒子探测器——“阿尔法[AErFa]磁谱仪２（ＡＭＳ–０２）”搭乘美国“奋进号”航天飞机的“绝唱之旅”，驶入寰宇。未来１０年或更长时间里，它将在国际空间站运行，寻找反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]，探索宇宙的起源及其构成。

    “鲜为人知的是，它体内有一颗强大的‘中国[ZhongGuo]心’——一块‘ＭＡＤＥ ＩＮ ＣＨＩＮＡ’、内径约１．２米、重约２．６吨、中心磁场强度１３７０高斯的环形巨大永磁[YongCi]铁。”中科院高能物理研究所所长、中科院院士陈和生接受新华社记者专访时说。

    “阿尔法[AErFa]磁谱仪”实验[ShiYan]是一个大型国际合作科学实验[ShiYan]项目。由诺贝尔物理学奖得主、华裔美国科学家[KeXueJia]丁肇中教授领导，美国、中国[ZhongGuo]、德国等１６个国家和地区的数百名研究人员参与其中。陈和生是这个团队首批科学家[KeXueJia]和主要成员之一。

    反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]是两种“神秘”物质[WuZhi]。从理论上讲，它们应当存在，但现实中还没有找到证明它们存在的真凭实据。“宇宙是最终的实验[ShiYan]室。”丁肇中在４月底发表的公报中表示。

    “要分辨物质[WuZhi]与反物质[WuZhi]，就得想办法测量粒子带正电还是负电。这就需要把一个巨大的磁铁送到太空[TaiKong]中去。如果使用常规磁铁，到处弥漫磁场根本无法在太空[TaiKong]中运行。”陈和生说。

    １９９８年６月，“阿尔法[AErFa]磁谱仪１（ＡＭＳ–０１）”搭载美国“发现号”航天飞机首次进入太空[TaiKong]，成为人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。当时，陈和生在佛罗里达州肯尼迪航天中心亲历了那次为期１０天的实验[ShiYan]。

    “这１０天里，中国[ZhongGuo]永磁[YongCi]体经受住了考验，工作正常。时隔１３年后的今天，它再次‘披甲上阵’，到国际空间站做长期实验[ShiYan]，帮助ＡＭＳ–０２‘捕捉’神秘的反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]。”谈起ＡＭＳ–０２最核心部件——中国[ZhongGuo]造永磁[YongCi]体，陈和生无比自豪。

    丁肇中曾多次坦言，磁谱仪项目是他４０多年科研生涯中遇到的“难度最大”的实验[ShiYan]，甚至比当初为他赢得诺奖的Ｊ粒子实验[ShiYan]还要“困难得多”。

    “最大的挑战就是要将大型磁铁放入太空[TaiKong]。”丁肇中说。美国国家航空航天局（ＮＡＳＡ）对磁铁的负载安全要求极高。一是要降低漏磁，避免干扰航天飞机和空间站其他仪器的工作。二是磁二极矩必须极小，以免磁谱仪在地球磁场作用下产生转动。

    按照惯例，ＮＡＳＡ对搭载大型设备需做三次安全评估，而中国[ZhongGuo]制造的钕铁硼磁铁只做了两次就顺利“闯关”。业内人士说，这在ＮＡＳＡ检验史上还是第一次。

    这块强大的“中国[ZhongGuo]心”到底神奇在哪里？

    “中科院电工研究所、高能所和中国[ZhongGuo]运载火箭技术研究院的科学家[KeXueJia]们通力合作，选择新型高磁能积钕铁硼材料，采用独特的‘魔环’结构磁路设计，６４个磁化方向连续变化的永磁[YongCi]条安装其中。这种结构使永磁[YongCi]体磁场约束在ＡＭＳ磁体内部，漏磁和磁二极矩比ＮＡＳＡ的要求小了一个数量级。”陈和生说。

    不久前，ＡＭＳ–０２曾进行模拟空间测试。科学家[KeXueJia]根据测试结果决定，沿用曾服役ＡＭＳ–０１的中国[ZhongGuo]永磁[YongCi]体，它可以使磁谱仪使用寿命长达１８到２０年。

    此外，ＡＭＳ－０２在ＡＭＳ－０１的基础上增加了若干新的子探测器。其中，中科院高能物理研究所与中国[ZhongGuo]航天科技集团公司的专家和意大利、法国同行共同研制出作为探测器关键部分的电磁量能器。

    “电磁量能器能精确测量光子和电子的能量，并排除宇宙线质子的本底，对探测的暗物质[WuZhi]粒子十分关键。”陈和生说。

新闻背景：太空[TaiKong]有“神探”——寻找神秘物质[WuZhi]的“阿尔法[AErFa]磁谱仪”

    新华社北京５月１６日电 “阿尔法[AErFa]磁谱仪（ＡＭＳ）”实验[ShiYan]是以在空间寻找反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]为使命的大型国际合作科学实验[ShiYan]项目。由诺贝尔物理学奖得主、美籍华人科学家[KeXueJia]丁肇中教授领导，美、中、德、意等１０多个国家和地区的数百名研究人员共同参与。

    宇宙大爆炸产生了正物质[WuZhi]，也产生了反物质[WuZhi]。人类找不到反物质[WuZhi]，也找不到暗物质[WuZhi]，它们在哪里？丁肇中和他的“多国部队”自１９９４年起开始了艰难的寻找之旅。ＡＭＳ就是他们派往太空[TaiKong]的“神探”。

    “阿尔法[AErFa]磁谱仪１（ＡＭＳ－０１）”是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。１９９８年６月由美国“发现号”航天飞机搭载，在距离地球表面约４００公里的高空成功进行了为期１０天的首次太空[TaiKong]试验飞行。受美国“哥伦比亚”号航天飞机失事影响，ＡＭＳ实验[ShiYan]几度受挫。

    整整１３年后，“阿尔法[AErFa]磁谱仪２（ＡＭＳ–０２）”于２０１１年５月１６日由美国“奋进号”航天飞机搭载到国际空间站上长期运行。

    中国[ZhongGuo]是ＡＭＳ实验[ShiYan]参加国之一。中科院电工研究所、中科院高能物理研究所、中国[ZhongGuo]运载火箭技术研究院等单位最早参与了这项国际合作，并成功研制出其核心部分——永磁[YongCi]体系统。

    据ＡＭＳ实验[ShiYan]首批成员、中科院高能物理研究所所长陈和生院士介绍，如果想确定另外一个星球是物质[WuZhi]还是反物质[WuZhi]，需要测量粒子是带正电还是负电。科学家[KeXueJia]们想到一个办法——把一个巨大磁铁送到太空[TaiKong]中去。然而，困难重重。常规磁铁，因到处弥漫磁场无法在太空[TaiKong]中运行。

    中国[ZhongGuo]在稀土永磁[YongCi]材料研究方面处于世界先进水平。中科院电工研究所用钕铁硼制造磁铁设计巧妙，不漏磁且在地球磁场作用下不会发生转动，符合太空[TaiKong]运行条件。

    ＡＭＳ－０１没有发现反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]。此后，科学家[KeXueJia]开始研制ＡＭＳ–０２。曾尝试用超导磁体代替永磁[YongCi]体。尽管这种方法可以产生更强的磁场，但超导磁体需要液氦冷却，太空[TaiKong]中无法补充液氦，这样磁谱仪寿命只有３年。而使用永磁[YongCi]体的磁谱仪的使用寿命长达１８年至２０年，所以专家们决定沿用永磁[YongCi]体。

    此外，ＡＭＳ－０２在ＡＭＳ－０１的基础上增加了若干新的子探测器。其中，中科院高能物理研究所与中国[ZhongGuo]航天科技集团公司的科学家[KeXueJia]和意大利、法国科学家[KeXueJia]共同研制出作为探测器关键部分的电磁量能器。

    近年来，山东大学、东南大学、中山大学等也加入了这项迄今投入２０亿美元，继人类基因组计划、国际空间站计划、强子对撞机计划之后的又一大型国际合作项目。

新闻背景：寻找神秘的反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]

    新华社北京５月１６日电 １６日，高精度粒子探测器“阿尔法[AErFa]磁谱仪２（ＡＭＳ–０２）”由美国“奋进号”航天飞机搭载到国际空间站上长期运行，科学目的是寻找反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]。

    反物质[WuZhi]和暗物质[WuZhi]在哪里？理论上讲，它们应当存在。现实中，却难觅其踪。在诺贝尔物理学奖得主、美籍华人科学家[KeXueJia]丁肇中的领导下，多国研究人员１０多年来执著于用航天飞机将“阿尔法[AErFa]磁谱仪”送进茫茫宇宙，找寻这两种神秘物质[WuZhi]。

    什么是反物质[WuZhi]？众所周知，世界由物质[WuZhi]组成。人类已知的物质[WuZhi]是正物质[WuZhi]，由原子组成。原子由带正电的质子和带负电的电子以及中性的中子组成。与此相反，反物质[WuZhi]由带负电的质子和带正电的电子组成。迄今为止，人们还没有在现实中找到反物质[WuZhi]的存在有力证据。它会不会“藏身”于遥远的太空[TaiKong]呢？这是目前粒子物理学家和天体物理学家关注的焦点之一。

    暗物质[WuZhi]是科学家[KeXueJia]们苦苦寻找的另一个目标。现在人类所看到的天体，要么发光，如太阳；要么反光，如月亮。有迹象表明，宇宙中还有大量人们看不见的物质[WuZhi]存在。它没有发出可见光和其他电磁波，用天文望远镜看不到。但它能够产生万有引力，对可见的物质[WuZhi]产生作用。科学家[KeXueJia]推算，暗物质[WuZhi]可能占宇宙所有物质[WuZhi]总量的９０％以上。

    由丁肇中教授领导的“阿尔法[AErFa]磁谱仪”实验[ShiYan]，将在地球大气层以外探测是否有反物质[WuZhi]存在。如果能探测到带负电荷的原子核，说明有反物质[WuZhi]存在。由于磁谱仪可测反质子和正电子的能谱，它也能测算天体中是否有暗物质[WuZhi]。

    如果ＡＭＳ–０２此行有所斩获，人类对宇宙的认识将掀开崭新一页。