山東大學(xué)在AMS科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中承擔(dān)熱系統(tǒng)研發(fā)
http://www.edu.cn 2011-05-17  

  備受世界矚目的國(guó)際空間站大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)阿爾法磁譜儀(Alpha Magnetic Spectrometer,AMS),于美國(guó)東部時(shí)間2011年5月16日,搭乘美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)從位于佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center,KSC)升空,作為人類第一次在太空中進(jìn)行的大型科學(xué)實(shí)驗(yàn),開始了在太空中探索暗物質(zhì)和反物質(zhì)的科學(xué)進(jìn)程。

  山東大學(xué)在AMS科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中承擔(dān)了其中重要部分——熱系統(tǒng)的研發(fā)。2010年7月,山東大學(xué)校長(zhǎng)徐顯明教授應(yīng)丁肇中教授的邀請(qǐng),訪問AMS項(xiàng)目組時(shí),又就山東大學(xué)參加AMS項(xiàng)目的后續(xù)工作達(dá)成一致,簽署了一系列合作協(xié)議。AMS在國(guó)際空間站安裝完成之后,將通過數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,分發(fā)給地球上的數(shù)據(jù)中心。中國(guó)山東大學(xué)(SDU)將同步接收來(lái)自國(guó)際空間站AMS發(fā)回的海量數(shù)據(jù)并進(jìn)行研究。

  AMS被安裝在國(guó)際空間站S3構(gòu)架上,將承受來(lái)自太陽(yáng)的照射。此外,AMS會(huì)周期性地面向深空,局部部件會(huì)受到空間站某些部位的遮擋或某些部分的反射照射,空間熱環(huán)境非常惡劣、復(fù)雜。與此同時(shí),AMS對(duì)本身的熱要求極其苛刻。各探測(cè)器及電子設(shè)備會(huì)將消耗的電功率轉(zhuǎn)換為熱量,整個(gè)裝置將產(chǎn)生2500W熱量。各探測(cè)器的響應(yīng)與溫度有關(guān),不僅要確保各探測(cè)器溫度在其容許范圍之內(nèi),而且各探測(cè)器的溫度在時(shí)間和空間上要保持穩(wěn)定,必須將各探測(cè)器所產(chǎn)生的熱量極其謹(jǐn)慎地傳遞到外層空間,不允許任何熱量輻射到國(guó)際空間站的太陽(yáng)能板及其他元件。熱控制系統(tǒng)既要確保外界熱負(fù)荷高時(shí)有足夠的散熱能力,避免AMS系統(tǒng)溫度過高,還要采取措施避免在外界熱負(fù)荷低時(shí)AMS過冷。

  山東大學(xué)研究設(shè)計(jì)的熱控制系統(tǒng)為AMS各個(gè)部件的正常運(yùn)行提供了有效保證。作為AMS熱控制系統(tǒng)研發(fā)單位,山東大學(xué)將繼續(xù)承擔(dān)AMS的后續(xù)工作,全面負(fù)責(zé)該系統(tǒng)在太空復(fù)雜、苛刻工況下的在軌運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)服務(wù)等工作。

  山東大學(xué)AMS中心的建設(shè)得到了山東省人民政府、山東省科學(xué)技術(shù)廳、山東省財(cái)政廳等政府職能部門的重要支持,同時(shí)也得到了學(xué)?!?85”工程建設(shè)平臺(tái)的重點(diǎn)投入,完成了相關(guān)設(shè)備、軟件的購(gòu)置、調(diào)試,以及人員培訓(xùn)等必要的準(zhǔn)備工作,AMS中心試運(yùn)行一切正常。在未來(lái)10年的時(shí)間,山東大學(xué)AMS中心將通過對(duì)國(guó)際空間傳輸?shù)暮A繑?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和相關(guān)分析,實(shí)時(shí)監(jiān)控AMS熱控制系統(tǒng)隨國(guó)際空間站軌道、運(yùn)行狀態(tài)、太陽(yáng)照度、星體反射常數(shù)和地球溫度變化環(huán)境下的工作狀況,從而保證AMS各探測(cè)器及設(shè)備的正常運(yùn)行。