Наступного року на орбіту вирушить унікальний науковий інструмент, який займеться пошуком далеких галактик, що цілком складаються з антивіщення.
Програма польотів американських шатлів завершується. Заплановано близько півтора десятка стартів, за які NASA має намір завершити 12-річну епопею будівництва орбітальної станції, і на цьому місія «космічних човників» буде виконана. Фактично, залишилася одна вкрай серйозна задача. Для вирішення її конгресу довелося в 2008 р. випустити окремий акт, за яким шатл в 2010 р. виконає ще один спеціальний політ і доставить на МКС унікальний інструмент AMS (Alpha Magnetic Spectrometer, «Альфа-магнітний спектрометр»), створення якого обійшлося - ви не повірите - в 1,5 млрд доларів. Головна його мета теж вражає: пошук галактик, що повністю складаються з антивіщення.
Крім того, є у AMS і інші не менш захоплюючі завдання. Він досліджує темну матерію, субстанцію, яка, як вважається, відповідає за більш ніж 83% маси Всесвіту, але абсолютно не спостерігається і проявляє себе лише з гравітаційної взаємодії зі звичайною матерією.
Ще одна мета роботи AMS - пошук дивних желетів, теоретично передбаченої надщільної форми речовини, що складається з дивних кварків. До речі, саме странети були однією з потенційних небезпек роботи Великого Адронного Коллайдера, на яку вказували деякі мнювальні люди (ми всі їх розбирали в замітці «Суд над частинками»).
Всі ці екзотичні форми існування речовини можуть бути досліджені за вторинними ознаками - високоенергетичним космічним променям, які вони випускають і які якраз вловлюються детектором AMS. "Космічні промені вперше будуть досліджені з достатньою точністю, - підкреслює Нобелівський лауреат з фізики Самуель Тін (Samuel Ting), який курирує проект починаючи з його проектування, яке почалося майже 15 років тому.
Втім, антиматерія, темна матерія, странжелети - все це явища, про які що-небудь та відомо. Але історія вчить нас, що найцікавіші відкриття можуть прийти з того боку, звідки ніхто не міг очікувати. Як радіо- та інфрачервоні телескопи відкрили абсолютно нові, не проявляються у видимому спектрі космічні явища, так і AMS цілком здатний відкрити нову сторінку у вивченні космосу. «Ми вступаємо на абсолютно недосліджену територію, - говорить Тін, - І можна очікувати відкриттів, які перевершують все, що ми здатні уявити».
Сам учений часто порівнює AMS з потужними прискорювачами частинок - такими, як працює в центрі CERN у Швейцарії (читайте про нього: «Володар перснів»). Зрозуміло, ці інструменти не призначені для роботи з космічними променями, їх завдання - розганяти елементарні частинки до неймовірних швидкостей і стикати їх, досліджуючи все, що при цьому відбувається: викид випромінювання, поява нових частинок і так далі. Але AMS використовує приблизно той самий підхід. У ньому також траєкторії руху елементарних частинок змінюються під впливом потужного зовнішнього магнітного поля, і потім потрапляють на чутливий детектор. «По суті, - пояснює Самуель Тін, - AMS - це універсальний детектор частинок, запущений у космос».
Щоб обрахувати зібрані таким чином дані потрібна сила найпотужніших суперкомп'ютерів, здатних вивести маси, енергії, заряди та інші характеристики частинок. Пересилати весь колосальний масив інформації на Землю занадто накладно, і суперкомп'ютер довелося монтувати прямо на борту AMS. Тому-то прилад і буде працювати на борту МКС, а не в якості самостійного супутника: він занадто важкий і вимагає занадто багато енергії. 650 його процесорів та інші системи споживають 2,5 КВт енергії, що знаходиться за межами можливостей звичайних сонячних батарей, але цілком по плечу 100-кіловаттної енергосистеми орбітальної станції.
Втім, від підземних детекторів частинок AMS відрізняють два важливих моменти. По-перше, він спеціалізується на роботі з частинками занадто важкими і високоенергетичними для звичайних детекторів. Навіть Великий Адронний Коллайдер (до речі, все про цей вражаючий інструмент - від науки до пісень - можна знайти в нашій статті «Поки не стався БАК») здатний працювати з частинками, сукупна енергія яких досягає 7 ТЕВ. А енергія частинок космічних променів може досягати 100 млн ТЕВ і навіть вище. Друга різниця полягає в тому, що зазвичай прискорювачі розганяють і стикають частинки, щоб за результатами зіткнення судити про вихідні частинки. А AMS безпосередньо вловлює частинки, що прилітають з космосу.
Навіщо ж все це потрібно? Візьмемо хоча б ту ж саму антивіщество. Тут давно існує і поки не знайшла остаточного пояснення така проблема. Найбільш ретельні розрахунки по теорії Великого Вибуху показують, що антиматерії і матерії у Всесвіті повинно було з'явитися, загалом-то, однакова кількість. Немає причин того, щоб матерія з'явилася в достатку, а антиматерія виявилася чимось екзотичним - але ж саме так йде справа в дійсності. Виходить, за минулий з тих пір час антивіщення кудись «випарувалося»? Або воно з якоїсь причини не видно в спостережуваній частині Всесвіту, інакше ми б часто бачили сліди його взаємодії зі звичайною матерією - анігіляції, яка супроводжується потужними викидами рентгенівських променів.
"