2023年4月17日，山東高等技術(shù)研究院許偉偉教授團隊通過AMS在世界上首次精確測量了宇宙線電子流強，揭示了太陽系內(nèi)宇宙線傳播的新規(guī)律，為開展太空輻射預報預警奠定了實驗基礎(chǔ)，這是AMS項目首次在中國本土完成的突破性科學發(fā)現(xiàn)，標志著高等院在AMS合作組的電子研究方面已處于國際領(lǐng)先位置。

什么是AMS（阿爾法磁譜儀）？

阿爾法磁譜儀（AMS）是由諾貝爾獎獲得者、高等院名譽院長丁肇中教授領(lǐng)導的宇宙線探測裝置，安放在國際空間站上，是世界上唯一的太空磁譜儀，收集了全球最為豐富的宇宙線數(shù)據(jù)。

AMS在國際空間站上的實拍圖

《美國科學人》雜志對AMS的報道，稱AMS為國際空間站皇冠上的明珠

AMS全球數(shù)據(jù)中心設(shè)立在山東高等技術(shù)研究院，目前儲存了AMS實驗運行以來收集的2300億個宇宙線數(shù)據(jù)，具備開展數(shù)值模擬、數(shù)據(jù)重建和數(shù)據(jù)分析的全部能力，面向全球科學家開放，成為國內(nèi)唯一、全球規(guī)模最大的宇宙線國際科學公共數(shù)據(jù)庫。

山東高等技術(shù)研究院的AMS全球數(shù)據(jù)中心

宇宙線和太空輻射

宇宙線是來自宇宙深處的唯一物質(zhì)樣本，是由恒星演化的核聚變過程產(chǎn)生的高能粒子和原子核。宇宙線進入太陽系后，會受到太陽磁場等因素的影響，因為太陽活動具有周期性，從而使得宇宙線流強也表現(xiàn)出隨時間變化的特征，這種現(xiàn)象稱為太陽調(diào)制作用。

宇宙線及太陽磁場

由于宇宙線是來自太陽系外的高能粒子，它的能量甚至能夠超過1020電子伏特，比世界上目前最大的人造加速器LHC所能加速的粒子能量高1000萬倍。這種高能輻射會對宇航員和太空中的航天器造成嚴重的健康威脅，因此對宇宙線及太陽調(diào)制作用的探測和研究，是人類能夠在太陽系內(nèi)安全探索的重要科學基礎(chǔ)。

AMS在我國本土的首次突破性科學發(fā)現(xiàn)

在丁肇中教授的帶領(lǐng)下，在省級科技創(chuàng)新發(fā)展資金的支持下，許偉偉教授團隊通過4年的時間，創(chuàng)造了一個精妙的數(shù)據(jù)分析新方法，利用AMS在十一年里收集的數(shù)據(jù)獲得了2億個電子，在世界上首次精確測量了每天的宇宙線電子流強，發(fā)現(xiàn)了電子流強隨時間演化的新特征，為太陽調(diào)制對粒子電荷符號的影響提供了極具價值的新見解。為準確預測宇宙線流強及其造成的輻射強度，推動人類在太陽系內(nèi)的安全探索提供了實驗基礎(chǔ)。這是AMS項目首次在中國本土完成的突破性科學發(fā)現(xiàn)。

《物理》雜志的評論文章

重要成果示意圖，展示了宇宙線質(zhì)子（紅色曲線）和電子（藍色曲線）在日球?qū)觾?nèi)的傳播