L’expérience AMS (Alpha Magnetic Spectrometer)

AMS02 (Alpha Magnetic Spectrometer) est un spectromètre magnétique pesant 7 tonnes et de grandes dimensions (3mx4mx5m). Il a été envoyé dans l’espace le lundi 16 mai 2011 à 14h47 par la mission STS-134, toute dernière mission de la navette Endeavour. Trois jours plus tard, le jeudi 19 mai, le détecteur a été installé sur la Station Spatiale Internationale (ISS), et en moins de trois heures il a été mis en fonctionnement.

AMS a pour ambition de s’attaquer aux plus grandes énigmes posées par notre Univers :

L’Univers est-il constitué exclusivement de matière, ou bien existe-t-il des étoiles d’antimatière comme le suggère la théorie du Big-Bang ?

Quelle est la nature de la matière noire, invisible, qui constitue la majorité de la masse de l’Univers ?

Existe-t-il des formes de matière inconnues sur Terre comme les hypothétiques étrangelets ?

Pour répondre à ces questions, l’expérience AMS mesure hors de l’atmosphère terrestre les flux des rayons cosmiques chargés de tous types, dans le domaine d’énergie du GeV au TeV, avec une grande précision et une haute statistique.

Il observera les rayons cosmiques aussi longtemps que l’ISS sera en service, peut être jusqu’en 2028. Ses performances permettront de gagner des facteurs entre cent et mille en précision par rapport aux mesures existantes.

AMS est une collaboration internationale de 50 instituts de 16 pays. Elle est dirigée par Samuel C.C. Ting, Professeur au M.I.T., Prix Nobel de Physique. Deux laboratoires français participent : le LAPP à Annecy et le LPSC à Grenoble.

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AMS sur la station spatiale ISS

AMS sur la station spatiale ISS

La Station Spatiale Internationale ISS est le plus grand projet spatial jamais conçu. Il est le résultat d’une collaboration entre les Etats-Unis, le Canada, l’Europe, la Russie, et le Japon.

L’ISS mesure 108 mètres de long sur 76 mètres de large, soit l’équivalent d’un terrain de football, et elle pèse environ 500 tonnes. 3 à 6 spationautes vivent en permanence à bord de la station avec l’objectif d’assister ou de conduire les nombreuses expériences qui se dérouleront à bord, soit à l’intérieur des modules habitables (expériences de microgravité), soit à l’extérieur. Ils permettront aussi de continuer l’étude de la vie de longue durée dans l’espace pour préparer les futures expéditions vers Mars.

Les sites WEB de la NASA et de l’ESA consacrés à l’ISS permettent aux passionnés d’avoir tous les détails du projet de la station et de son avancement, et même de prévoir à quel moment ce magnifique objet est visible dans le ciel du lieu où on se trouve :

http://www.isstracker.com/

http://www.esa.int/Our_Activities/H...

C’est l’un des objets les plus brillants du ciel, et une bonne paire de jumelle permet de distinguer sa structure.

La station est sur une orbite autour de la terre située entre 350 km et 420 km d’altitude, inclinée de 51,6 degrés par rapport à l’équateur terrestre, et elle accomplit un tour complet de la planète en 91 minutes, ce qui représente une vitesse de vingt sept mille kilomètres par heure. Un système de stabilisation par gravité permet à la station d’avoir toujours la même orientation par rapport au sol, c’est à dire que l’axe vertical de la station est toujours tourné vers le zénith.

AMS02 est fixé sur la poutrelle principale de l’ISS, sur un support spécialement conçu à cet effet sur lequel l’armature métallique d’AMS02 est venue se crocheter pour que l’instrument soit précisément positionné. L’axe du détecteur, qui est aussi l’axe du cône de sensibilité de 45 degrés (l’ouverture de l’instrument, c’est à dire la direction à l’intérieur de laquelle les trajectoires des particules cosmiques doivent se trouver pour être détectées et mesurées), est incliné de 10 degrés par rapport à l’axe vertical de la station, c’est à dire le zénith, afin que l’instrument ait toujours devant lui l’espace libre, sans être gêné par les immenses panneaux solaires qui tournent comme les ailes d’un moulin pour être toujours orientés face au soleil.

La station spatiale fournit à AMS la puissance électrique nécessaire à son fonctionnement, soit 2 kW, et les télécommunications avec une bande passante moyenne de 2 Mbits/sec.

Les données enregistrées par AMS sont transmises au sol par le réseau de satellites lié à la station et sont réexpédiés en temps réel par la NASA au centre de contrôle et de traitement des données d’AMS qui est abrité par le CERN à Genève. Tout le contrôle et le pilotage du fonctionnement d’AMS est fait depuis ce centre.

Chaque jour, c’est près de 40 millions de particules cosmique que le détecteur AMS02 enregistre. Les données transmises depuis la station spatiale internationale arrivent à la salle de contrôle d’AMS (le "POCC") qui est abritée sur le site du CERN à Prévessin. C’est de la que le comportement du détecteur est analysé et que l’on envoie des commandes pour optimiser son fonctionnement. Des équipes de chercheurs se relaient en permanence, 24h/24 et 7jours/7, pour cette tâche qui devrait durer pendant de nombreuses années, et même toute la durée de la vie de la station.

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La salle de contrôle d’AMS au CERN



mis à jour le vendredi 24 mars 2017

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