Η Κίνα εκτοξεύει δορυφόρο για να συμμετάσχει στο κυνήγι της σκοτεινής ύλης
ΣΑΓΓΑΗ, ΚΙΝΑ— Οι προσπάθειες της Κίνας στη διαστημική επιστήμη ενισχύθηκαν σήμερα με την εκτόξευση της πρώτης από τις τέσσερις προγραμματισμένες επιστημονικές αποστολές. Ο εξερευνητής σωματιδίων της σκοτεινής ύλης (DAMPE) οδήγησε στο διάστημα με έναν πύραυλο Long March 2D από το Κέντρο Εκτόξευσης Δορυφόρου Jiuquan στην έρημο Γκόμπι, περίπου 1600 χιλιόμετρα δυτικά του Πεκίνου, περίπου στις 8:12 π.μ. τοπική ώρα.
«Αυτή είναι μια συναρπαστική αποστολή», λέει ο θεωρητικός αστροφυσικός Ντέιβιντ Σπέργκελ από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον. Εάν η σκοτεινή ύλη εξαφανιστεί, όπως προβλέπουν ορισμένες θεωρίες, "Το DAMPE έχει την ευκαιρία να ανιχνεύσει προϊόντα εξουδετέρωσης της σκοτεινής ύλης", λέει ο Spergel. Η εκτόξευση σηματοδοτεί επίσης τη νέα δέσμευση της Κίνας για επιστημονικές διαστημικές αποστολές. "Το DAMPE είναι η πρώτη κινεζική διαστημική αποστολή για την αστρονομία και την αστροφυσική", λέει ο Yizhong Fan, αστροφυσικός στο Παρατηρητήριο Purple Mountain της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (CAS) στο Nanjing, ο οποίος είναι ένας από τους επιστήμονες της αποστολής.
Η σκοτεινή ύλη πιστεύεται ότι αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της ύλης στο σύμπαν. Αλλά ποτέ δεν έχει εντοπιστεί άμεσα. Η ύπαρξή του συνάγεται από τις παρατηρούμενες βαρυτικές επιδράσεις στην ορατή ύλη και στη δομή του σύμπαντος. Το DAMPE έχει σχεδιαστεί για να παρατηρεί την εισερχόμενη κατεύθυνση, την ενέργεια και το ηλεκτρικό φορτίο των εξαιρετικά υψηλής ενέργειας φωτονίων και ηλεκτρονίων που προκύπτουν όταν τα υποψήφια σωματίδια της σκοτεινής ύλης που ονομάζονται ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια (WIMPs) εξαφανίζονται. Το ωφέλιμο φορτίο του δορυφόρου αποτελείται από μια στοίβα ανιχνευτών λεπτών σταυρωτών λωρίδων συντονισμένων για να πιάνουν σήματα που δημιουργούνται από φωτόνια και ηλεκτρόνια, καθώς και από ακτίνες γάμμα και κοσμικές ακτίνες.
«Είμαστε, φυσικά, βέβαιοι ότι το DAMPE θα συμβάλει στην αναζήτηση της σκοτεινής ύλης», λέει ο Philipp Azzarello, αστροφυσικός από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης στην Ελβετία που συνεργάστηκε στο σχεδιασμό του ανιχνευτή του DAMPE. Ο Azzarello λέει ότι ο δορυφόρος βελτιώνει το ενεργειακό εύρος και την ανάλυση προηγούμενων πειραμάτων σκοτεινής ύλης στο διάστημα. «Το έργο ξεκινά σε μια συναρπαστική περίοδο έντονων αναζητήσεων για τη σκοτεινή ύλη», συμφωνεί ο Vitaly Kudryavtsev, σωματιδιακός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ στο Ηνωμένο Βασίλειο, ο οποίος επίσης αναζητά τη σκοτεινή ύλη. Λέει ότι το DAMPE θα συμπληρώσει άλλους διαστημικούς ανιχνευτές καθώς και υπόγεια εργαστήρια που επιδιώκουν να ανιχνεύσουν απευθείας τα WIMP.
Η συνεργασία DAMPE περιλαμβάνει τέσσερα ινστιτούτα υπό το CAS, συμπεριλαμβανομένου του Εθνικού Κέντρου Διαστημικής Επιστήμης στο Πεκίνο. Συμμετέχουν επίσης το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας στο Χεφέι, το Πανεπιστήμιο της Γενεύης και ιταλικά πανεπιστήμια στο Μπάρι, το Λέτσε και την Περούτζια. Ο δορυφόρος ονομάστηκε Wukong, από τον χαρακτήρα του Monkey King στο κινεζικό μυθιστόρημα του 16ου αιώνα Ταξίδι στη Δύση . Θα μπει σε μια ηλιακή-σύγχρονη τροχιά σε υψόμετρο 500 χιλιομέτρων. Ο Fan λέει ότι όλα πάνε όπως είχε προγραμματιστεί, αλλά ότι θα χρειαστούν αρκετές ημέρες για να επιβεβαιωθεί ότι όλα τα συστήματα λειτουργούν σωστά. Στη συνέχεια, η βαθμονόμηση του ανιχνευτή DAMPE θα διαρκέσει περίπου 2 μήνες. "Οι επιστημονικές παρατηρήσεις μπορεί να ξεκινήσουν τον Φεβρουάριο του 2016", λέει ο Fan.
Ο DAMPE είναι ο πρώτος από τους τέσσερις αμιγώς επιστημονικούς δορυφόρους που προσθέτουν μια νέα διάσταση στις διαστημικές προσπάθειες της Κίνας, οι οποίες μέχρι τώρα επικεντρώνονταν έντονα στη μηχανική και τις εφαρμογές. Το σεληνιακό σκάφος Chang'e-3, που εκτοξεύτηκε τον Δεκέμβριο του 2013, ερεύνησε την τοπογραφία της επιφάνειας και τη σύνθεση του εδάφους του φεγγαριού. Και υπήρχαν δύο προηγούμενες επιστημονικές αποστολές:το Geospace Double Star Exploration Program, που αναπτύχθηκε με την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία και εκτοξεύτηκε το 2004 για τη μελέτη της μαγνητόσφαιρας της Γης. και ένα ανιχνευτή του Άρη, το Yinghuo-1, που εκτοξεύτηκε σε ρωσικό πύραυλο το 2011, ο οποίος απέτυχε να βγει από τροχιά της Γης.
Αλλά το Στρατηγικό Πρωτοποριακό Πρόγραμμα του CAS για το 2011 για την Επιστήμη του Διαστήματος έχει θέσει τις ερευνητικές αποστολές σε πιο σταθερή βάση. Τα διαχειρίζεται το Εθνικό Κέντρο Διαστημικής Επιστήμης (NSSC) του CAS, το οποίο ελπίζει να εκτοξεύσει άλλες τρεις αποστολές το 2016. Η μία είναι το τηλεσκόπιο διαμόρφωσης σκληρών ακτίνων Χ για την παρατήρηση μαύρων τρυπών, άστρων νετρονίων και άλλων αστρονομικών φαινομένων. Το NSSC και άλλα ινστιτούτα CAS εργάζονται επίσης σε μια ερευνητική αποστολή μικροβαρύτητας και επιστήμης της ζωής, που ονομάζεται Shijian-10, που διαθέτει μια κάψουλα επανεισόδου για να επιστρέψει μερικά από τα πειράματα στη Γη για ανάλυση. Υπάρχει επίσης ένας δορυφόρος για πειράματα κβαντικής επιστήμης στα σκαριά. Το NSSC έχει δημιουργήσει ένα νέο κέντρο ελέγχου αποστολής για επιστημονικούς δορυφόρους στο Huairou, ένα βόρειο προάστιο του Πεκίνου.
"Σίγουρα, θα έρθουν περισσότερες [επιστημονικές αποστολές]", λέει ο Azzarello, ο οποίος προσθέτει ότι προσβλέπει σε μελλοντικές ευκαιρίες για συνεργασία με το αναπτυσσόμενο πρόγραμμα διαστημικής επιστήμης της Κίνας.
