2011-5-18 新华报业网－新华日报
五月十六日，搭乘美国“奋进号”航天飞机驶入寰宇的“阿尔法磁谱仪2”体内有一颗强大的“中国心”——一块环形巨大永磁铁。
图为丁肇中教授在东南大学磁谱仪实验室。
北京时间5月16日20时56分，美国“奋进”号航天飞机发射升空，踏上自己的“绝唱”之旅。“奋进”号此次的主要任务是为国际空间站运送名为“阿尔法磁谱仪2”的太空粒子探测器。该磁谱仪计划在茫茫太空运行3-5年，它将为人类打开怎样的神秘世界?在这个由全球800多位科学家组成的顶尖科技项目中，江苏专家又做出了怎样的贡献?
“阿尔法磁谱仪就是‘太空神探’，专门捕捉探测宇宙中的奇异物质，包括暗物质及反物质。”中科院南京紫金山天文台研究员王思潮告诉记者，根据大爆炸假说，我们所在的宇宙是在约140亿年前由一个非常小的点爆炸而形成，彼时产生物质的同时，也产生了反物质，然而出于某种原因，当今世界均由物质构成，反物质则不知所踪。
“还有类似黑洞的暗物质，它是宇宙中看不见的物质，也就是说不发出可见光或其他电磁波，用天文望远镜观测不到。”王思潮进一步说，但暗物质同样产生万有引力，根据现有的假说和观察，科学家估计，暗物质质量占宇宙总质量的90%以上。
科学家认为，反物质和暗物质无法在地球环境中存在，因为一旦遇到地球上的物质，二者将“湮灭”，不过反物质在太空中有可能存在。因此，诺贝尔奖得主、阿尔法磁谱仪项目首席科学家丁肇中教授领导的“多国部队”希望通过磁谱仪在太空中的观测，发现反物质和暗物质的蛛丝马迹，进而探索宇宙起源的奥秘。
这些反物质和暗物质到底藏身何处?抓住它们就是阿尔法磁谱仪的使命。但是，寻找反物质的路途异常艰辛。丁肇中教授打了个比喻：“在北京下雨时，每秒钟有100亿个雨滴，如果有一个雨滴是彩色的，我们就要从这100亿个雨滴里把它找出来。”
1998年搭载美国“发现号”航天飞机升空的“阿尔法磁谱仪1”，虽然发现了一些近地球轨道宇宙线的新现象，然而没有发现期望的反物质和暗物质。于是，更加先进精准的“阿尔法磁谱仪2”项目上马。该项目迄今投入已逾20亿美元，是继人类基因组计划、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，集结了15个国家800多位科学家，其中不乏中国人的身影。
“我们主要负责‘阿尔法磁谱仪2’的海量观测数据分析与处理，不久的将来，这里将成为研究反物质和暗物质的‘数据集散地’。”昨天，东南大学计算机科学与工程学院院长罗军舟兴奋地告诉记者，该校是中国第一个参加磁谱仪项目的高等院校，他和同事们追随丁肇中教授已有10个年头。从项目开始到现在，罗军舟与丁肇中接触最为频繁，说起该项目来也是如数家珍。
罗军舟说，东南大学和丁肇中的合作开始于2002年，近10年中，东南大学首先在地面成功恢复了“阿尔法磁谱仪1”。在东大李文正楼，记者目睹了“阿尔法磁谱仪1”的风采。这台仪器和“阿尔法磁谱仪2”的一些电子系统联通成完整的地面模拟系统，可以模拟仪器在太空运行中可能出现的状况，对于仪器的维护和修理具有重要意义。“磁谱仪在空间站上，不可能像在地面那样随时检查和维修。”罗军舟说，他们就像是进行远程治疗的医生，利用这套模拟系统为天上的磁谱仪及时把脉问诊，开出正确的“药方”。
东南大学专家另一项重要工作，就是负责“阿尔法磁谱仪2”的海量观测数据分析与处理。“数据将会通过特定波段传回美国肯尼迪航天中心，中转后传到瑞士日内瓦丁肇中的实验室，随后传到东南大学。”罗军舟介绍说，为此，东南大学在新校区投资1600多万建立了一套系统硬件数据中心，为即将到来的数据准备了500TB的“新家”。
令人咋舌的是，“阿尔法磁谱仪2”传回的数据将会有420TB，“相当于21个国家图书馆的藏书量那么多，”罗军舟自豪地说，“这里是我省最大的云计算系统，将在6月底投入数据同步分析。”东大专家分析处理的这些海量数据，将供分布在世界各地的相关物理学家分享，为反物质和暗物质研究提供决策依据。
“参与这个项目近10年，我们的最大收获是培养了一大批从事空间探测的高水平人员。”东南大学科技处处长、仪器科学与工程学院博导李建清说，东大曾先后派遣13人分赴美国麻省理工学院、瑞士日内瓦大学、意大利佩鲁贾大学以及欧洲核子研究中心等机构工作，他们都已成长为各自领域的骨干。同时，参与磁谱仪研究不仅填补了东南大学在这方面的空白，而且，“对于江苏在航空航天、电子、计算机方面，包括下一代互联网、海量信息处理等方面的发展，都大有裨益。”