AMS-02 Experiment auf der ISS
Einführung
Das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) ist ein Detektor, der für die präzise Vermessung der Energiespektren kosmischer Strahlung bis in den TeV-Bereich entwickelt wurde. Er wurde im Mai 2011 auf der Internationalen Raumstation (ISS) installiert. Mit Abmessungen von und einem Gewicht von 7,5 Tonnen ist AMS das größte jemals gebaute Spektrometer für die kosmische Strahlung. Der Bau begann 1995, und ein erfolgreicher Flug eines Prototypen (AMS-01) an Bord des Space Shuttles Discovery bewies die Machbarkeit des Detektorkonzepts im Jahr 1998. Unter der Leitung des Nobelpreisträgers Professor Samuel Ting vom MIT wurde AMS von einer internationalen Kollaboration aus mehr als 200 Wissenschaftlern und Ingenieuren aus Europa, Amerika und Asien gebaut. Die Gesamtkosten für den Bau, einschließlich des Fluges von AMS zur Raumstation an Bord des Space Shuttles Endeavour, belaufen sich auf 1,5 Milliarden US-Dollar. AMS ist das einzige Magnetspektrometer im Weltraum und das größte Instrument für Grundlagenforschung auf der ISS. Heute spielt die Aachener Arbeitsgruppe mit ihren 20 Wissenschaftlern und Studenten eine bedeutende Rolle bei der Analyse der von AMS aufgezeichneten Daten und bei Betrieb und Kalibration des Instruments.
Seit ihrer Entdeckung im Jahr 1912 hat die kosmische Strahlung viele Überraschungen für uns bereitgehalten: Von der Entdeckung neuer Elementarteilchen bis zu den energiereichsten Prozessen im Universum, die geladene Teilchen zu enormen Energien beschleunigen können. Als Mehrzweckinstrument für die präzise Vermessung kosmischer Strahlung wurde AMS konzipiert, um grundlegende Fragen über unser Universum zu beantworten: Was ist die Natur der Dunklen Materie? Was geschah mit der Antimaterie, die beim Urknall entstanden sein muss? Wo wird die kosmische Strahlung beschleunigt und wie breitet sie sich durch die Milchstraße aus? Antworten auf diese Fragen werden tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis unseres Universums haben.
Detektor
AMS nutzt redundante Systeme zur Teilchenidentifikation sowie zur Energie- oder Impulsmessung: einen zylindrischen Permanentmagneten mit 0,15 Tesla und sechs Subdetektoren: einen Übergangsstrahlungsdetektor (TRD), ein elektromagnetisches Kalorimeter (ECAL), einen Ringabbildenden Tscherenkow-Zähler (RICH), einen Silizium-Spurdetektor (Tracker), einen Antikoinzidenzzähler (ACC) und ein Flugzeit-System (TOF).
Die RWTH Aachen ist von Beginn an stark am AMS-Projekt beteiligt. Der Übergangsstrahlungsdetektor (TRD), der Antikoinzidenzzähler (ACC) und das Tracker-Laser-Alignmentsystem (TAS) wurden in Aachen entwickelt und gebaut.
Wir sind verantwortlich für die kontinuierliche Überwachung, den Betrieb und die Kalibrierung der TRD-, ACC- und TAS-Detektoren.
Weitere Informationen zu AMS finden sich auf der Webseite der AMS-Kollaboration und auf der von NASA gehosteten AMS-Webseite.