O detector Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) na Estação Espacial Internacional (ISS) registra eventos de raios cósmicos há mais de uma década. Com seu potencial aumentado de descoberta, o detector está pronto para receber outra atualização.
A nova atualização permitirá aos cientistas investigar assinaturas semelhantes à matéria escura dos raios cósmicos. Isso pode desbloquear nossa compreensão do Universo.
O AMS foi instalado na ISS em 2011. Desde então, registou mais de 200 mil milhões de eventos de raios cósmicos. Embora a maioria das suas fontes sejam conhecidas, algumas assinaturas nos dados podem apontar para matéria escura.
O AMS é capaz de detectar uma ampla gama de partículas, incluindo prótons e núcleos pesados, como ferro e silício. No entanto, o que o torna particularmente intrigante é a sua capacidade de detectar pósitrons, que são as contrapartes de antimatéria dos elétrons. Os pósitrons e outras partículas de antimatéria são extremamente raros no Universo, portanto detectá-los em grande número é inesperado.
Os cientistas estão atualmente estudando a origem desses pósitrons, que podem vir de pulsares ou de outras fontes astrofísicas. Alternativamente, podem ser resultado da matéria escura, que é um conceito que se ajusta bem aos dados observados. Para investigar isso mais a fundo, a colaboração AMS está atualmente reformando o detector.
A principal atualização será uma nova camada detectora com um maior número de tiras de silício que aumentará a aceitação do registro de partículas em queda em 300%.
“Até 2030, o AMS ampliará a faixa de energia do fluxo de pósitrons e reduzirá o erro por um fator de dois em comparação com os dados atuais”, diz o porta-voz da AMS, Sam Ting (MIT). Isso permitirá que o detector investigue ainda mais a assinatura do pósitron.
A AMS enfrenta alguns desafios relacionados com o calor devido à degradação da sua pintura ao longo do tempo. A equipe da AMS está tomando medidas proativas para resolver esse problema, instalando três novas superfícies radiativas. Essas superfícies ajudarão a refletir o excesso de calor e a manter o AMS novamente em temperaturas operacionais.
Esta solução revela-se eficaz na manutenção do desempenho do AMS e permite-lhe continuar a fornecer informações valiosas a partir do espaço.
A nova atualização que está sendo desenvolvida para o AMS envolve a construção e teste de modelos de validação e qualificação de diversas peças, incluindo eletrônicos e hardware. Se passarem em todos os testes do CERN, INFN Perugia e IABG na Alemanha, o modelo de voo final será produzido. Os astronautas já estão treinando com protótipos em ambientes semelhantes ao espaço na Terra e, quando a atualização for lançada em 2026, eles montarão as novas peças do detector no AMS durante as caminhadas espaciais.
“Tudo está acontecendo muito, muito rápido” diz o engenheiro-chefe Corrado Gargiulo (CERN). “Este é um requisito. Caso contrário, chegaremos tarde demais à ISS para que a atualização faça sentido.” Na verdade, a missão tem agora uma data para terminar. A NASA programou a desorbitação da ISS para 2030 e, até então, a AMS terá muitos eventos de raios cósmicos para registrar para explorar a assinatura de pósitrons.
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