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 AMS  ( 39 ) - EXPÉRIENCE - CERN - LHC ( Proche XXX )

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Sph3re
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MessageSujet: AMS  ( 39 ) - EXPÉRIENCE - CERN - LHC ( Proche XXX )   Mar 27 Sep 2016 - 13:27

-

AMS

Le Spectromètre magnétique alpha, arrimé à la Station spatiale internationale,
recherche la matière noire, l’antimatière et la matière manquante





Vue de l'expérience AMS sur la Station spatiale internationale. (Crédit image : NASA)




En prélude : le prototype AMS-01



En 1995, le physicien américain Samuel Ting, prix Nobel de physique 1976 et membre du MIT,
propose à la NASA, à la suite de l'annulation du projet américain d'accélérateur de particules SSC,
d'installer à bord de la Station spatiale internationale un instrument mesurant l'antimatière présente dans l'univers.

Celui-ci doit analyser les rayons cosmiques qui sont en grande partie interceptés par l’atmosphère terrestre
et ne peuvent donc être observés que de manière indirecte depuis le sol.

Dans l'espace l'instrument envisagé, de grande sensibilité, devrait disposer de capacités uniques.

La proposition de Ting est acceptée par l'agence spatiale américaine, qui est à la recherche d'applications scientifiques pour la station spatiale internationale.

Ting est nommé responsable scientifique du projet.
L’instrument utilise des technologies déjà mises en œuvre en physique des hautes énergies
dans les expériences de physique nucléaire et de physique des particules ainsi qu'en astrophysique.

Toutefois il s’agit du premier spectromètre magnétique envoyé dans l’espace ce qui impose à sa conception de nombreuses contraintes.

Un prototype, baptisé AMS-01, mettant en œuvre une version simplifiée des détecteurs de l'instrument final, est développé.

En juin 1998 l'instrument est embarqué dans le cadre de la mission STS-91 de la Navette spatiale Discovery.

L'objectif de cette mission est de valider l’utilisation dans l’espace des technologies qui doivent être utilisées par l'instrument final AMS-02,
et d'étudier leur comportement.

Ce vol de 12 jours ramène une moisson scientifique, et permet de découvrir l’existence
d’une ceinture de particules cosmiques autour de l’équateur géomagnétique vers 400 km d’altitude.

Les données recueillies durant ce vol font l'objet de plus d’une dizaine de publications scientifiques.

Aucun noyau d'antimatière (anti-hélium) n'est détecté par l'instrument durant son séjour dans l'espace
ce qui permet de déterminer que le ratio anti-hélium/hélium est inférieur à 1,1 10-64.

En 2008, après avoir développé l'AMS-01, Ting commence à développer l'instrument final baptisé AMS-02


Le détecteur final AMS-02



Le Spectromètre magnétique alpha (AMS-02) est un détecteur de physique des particules
installé sur un module arrimé à la Station spatiale internationale (ISS)
dont l’objectif est la recherche de matière noire, d’antimatière et de matière manquante.
Il effectue des mesures de précision sur les rayons cosmiques.

Le 16 mai 2011, lors de son dernier vol, la navette spatiale Endeavour avait assuré le transport d’AMS
jusqu'à la Station spatiale internationale dans le cadre de la mission STS-134.

Aussitôt arrimé sur l’ISS et mis sous tension, AMS a commencé à enregistrer des données
provenant de sources primaires dans l’espace, qui ont été transmises au Centre d'opérations et de contrôle de la charge utile AMS, situé au CERN.
et, un an plus tard, quelque 17 milliards d’événements de rayons cosmiques avaient été enregistrés.

Les données sont reçues par la NASA, à Houston, puis transmises pour analyse au centre de contrôle des opérations (POCC) d’AMS au CERN.
L’expérience est menée par une collaboration de 56 institutions.
Le détecteur, qui mesure 64 mètres cubes et pèse 8,5 tonnes, a été assemblé au CERN.

L’équipage de la mission STS-134 était composé de Mark Kelly (link is external), commandant de bord,
de Gregory Johnson (link is external), pilote, de Gregory Chamitoff (link is external),  Michael Fincke (link is external)
et Andrew Feustel (link is external), spécialistes de mission, et de Roberto Vittori (link is external),
astronaute de l’Agence spatiale européenne (ESA).

La première année dans l’espace du détecteur AMS a constitué une phase d’apprentissage : les données ont été utilisées
pour étalonner le détecteur et mieux comprendre son fonctionnement
dans les conditions thermiques extrêmes rencontrées dans l'espace.

Pour voir la zone d’assemblage d’AMS au CERN (photo panoramique interactive) :

http://www.ams02.org/vr_cern/00.html

AMS a été assemblé et testé au CERN et ses composants construits dans des universités et instituts de 15 pays
(Allemagne, Espagne, Finlande, France, Italie, Pays-Bas, Portugal, Russie, Suisse,
Turquie, Chine, Corée, Taïwan, États-Unis, Mexique).

Le responsable scientifique d’AMS, S.Ting, est affilié au MIT et au CERN.

AMS est une expérience de physique des particules installée sur l’ISS et financée par le ministère de l’Énergie des États-Unis.

Depuis le début du projet, la collaboration travaille de près avec l’équipe de la NASA chargée de la gestion d'AMS au Centre spatial L.B.Johnson.



Schéma de AMS-02

Sources - http://home.cern/fr/about/experiments/ams
et
https://fr.wikipedia.org/wiki/Spectrom%C3%A8tre_magn%C3%A9tique_Alpha

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