НАСА пошла искать антиматерию в околоземном космосе.

НАСА пошла искать антиматерию в околоземном космосе.

Различие между теоретическими положениями астрофизики и данными, которые ученые получают в ходе наблюдений, часто объясняются существованием особого вещества – антиматерии.
Согласно одной из теорий, 83 процента частиц во Вселенной
уравновешены сопоставимым количеством
своих зеркальных двойников, обладающих той же массой и спином вращения, но отличающихся рядом других параметров, например зарядом или квантовым числом.
Существование античастиц доказано серией теоретических расчетов в начале XX века, а впоследствии большинство из них удалось наблюдать в ходе экспериментов. Для дальнейшего изучения этого необычного класса частиц используются в том числе и ускорители, включая Большой адронный коллайдер.
Рейс шаттла доставит анализатор частиц на МКС, где он будет пристыкован как отдельный отсек. Вырабатываемая энергоустановками космической станции мощность в 100 киловатт в настоящее время не расходуется полностью, поэтому новый агрегат не сильно изменит энергетический баланс МКС.
Кроме простого и методичного освидетельствования пролетающих частиц космического излучения, AMS сможет определять и целые антигалактики, вещество которых имеет зеркальные характеристики по отношению к известной нам материи.
Обнаружение таких объектов Вселенной еще десяток лет назад казалось невероятным, однако современные исследования позволяют сделать это.
Поскольку антиматерия во многом похожа на обычное вещество, то визуально отличить антигалактику от галактики не представляется возможным. Вместе с тем, они должны излучать в космос ряд простейших элементов вроде антигелия. Именно на обнаружение этого вещества и настроен AMS.
Ученые не исключают, что некоторая доля античастиц образуется и существует в пределах Солнечной системы. Однако их количество незначительно, а, кроме того, они не образуют стабильных соединений.
Поэтому астрофизики уверены: любой зеркальный атом, обнаруженный на орбите Земли, окажется пришельцем из антигалактики.
На орбите уже около года трудится другой зонд, занятый поисками антигелия – итальянский спутник PAMELA. Но AMS сможет исследовать пролетающие частицы в 200 раз эффективнее своего предшественника.
Его вычислительные мощности настолько велики, что профессор Массачусетского технологического института и Нобелевский лауреат Сэмюель Тинг (которому принадлежит идея создания AMS) уверен: если новый анализатор не найдет ничего, то это значит, что в радиусе 100 мегапарсеков от Земли нет ни одной антигалактики. А это ни больше ни меньше, чем граница видимой человеку части Вселенной.
Еще одной задачей, которую ученые возлагают на AMS, является поиск темной материи. Теория гласит, что это вещество образовано особыми элементарными частицами – нейтралино, при столкновении которых образуется большое число высокоэнергетических позитронов. Если AMS сможет обнаружить потоки подобных частиц, то это станет косвенным доказательством существования темной энергии.
Вместе с тем все без исключения ускорители частиц обладают поистине колоссальными размерами и потребляют огромное количество электроэнергии. Постройка каждого из них превращается в грандиозный проект, требующий серьезных финансовых вложений.
В то же время в космосе существуют все необходимые условия для работы детектора частиц без ускоряющей части. Этому способствует естественное космическое излучение, которое способно разгонять составляющее его частицы до энергии 100 миллионов электро-вольт.
Эта мощность гораздо меньше той, что могут развивать большие ускорители. Однако для ее поддержания не требуется никаких затрат энергии. Общая потребляемая мощность уже созданного космического детектора, носящего имя Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), составляет всего 2,5 киловатта.
Большую часть этой энергии потребляет суперкомпьютер из 650 процессоров. В его задачи входит анализ и передача на Землю обработанных данных о массе, энергии и электрическом заряде пролетающих через AMS частиц.
Но 2,5 киловатта не могут быть получены из пары стандартных солнечных батарей. Поэтому конструкторам пришлось отказаться от идеи разместить AMS в виде отдельного независимого спутника.

156
Комментарии (1)
  • 12 сентября 2009 в 12:49 • #
    Иван Купка

    Микробы, побывавшие на космосе, становятся более опасными, а обмен веществ замедляется, зато некоторые виды салата чувствуют себя на орбите почти как дома. Данные о более чем 100 научных экспериментах NASA обнародовало в отчете об исследовательской работе на МКС.

    В отчете, который опубликован на сайте NASA, описаны эксперименты, проведенные участниками 15 экспедиций на МКС за первые восемь лет ее существования – с 2000 по 2007 годы. Среди более сотни научных исследований, проведенных на орбите – испытания новой техники и физические исследования, биологические опыты и медицинские наблюдения. Некоторые из полученных в результате данных все еще проходят обработку.

    Ученые занимались как фундаментальными вопросами, так и технологиями, которые могут быть применены в повседневной жизни – на МКС, например, опробовали в работе новые датчики задымления. А в свободное от всех этих занятий время еще и снимали Землю в иллюминатор по заказам школьников.
    Космический сальмонеллез

    Одним из наиболее интересных результатов в отчете названо "обнаружение повышенной патогенности «космических» бактерий. Как ранее сообщал GZT.RU, в результате этого эксперимента ученые обнаружили, что бактерии Salmonella typhimurium, подвергнувшиеся воздействию невесомости и космических лучей, стали существенно более опасными, чем их «наземные» собратья: смертность от сальмонеллеза среди мышей, зараженных «космической» сальмонеллой, была в три раза выше, чем в контрольной группе.

    Если на Земле подобный эффект большого интереса не представляет, то вот для будущих долгосрочных полетов он может оказаться критичным. Сальмонеллез, являющейся одной из наиболее распространенных пищевых инфекций, в легкой форме вызывает повышение температуры, диарею и рвоту. Даже эти симптомы в условиях космического полета достаточно опасны, а если учесть, что при осложнениях сальмонеллеза может развиться гнойное воспаление внутренних органов, то причины интереса медиков к потенциально опасной бактерии становится очевидны.

    Проведенное учеными исследование активности генов у Salmonella typhimurium и сделанные при помощи электронного микроскопа позволит, как считают в NASA, найти методы борьбы с повышением патогенности бактерий.