Auf der Suche nach dem Anti-Universum
Neuer Detektor soll kosmische Höhenstrahlung erforschen

Die Welt der Sterne
© NASA
Rätsel der fehlenden 90 Prozent
Ein weiteres, nicht weniger rätselhaftes Phänomen ist die Natur der dunklen Materie. Forscher wissen heute, dass nur etwa zehn Prozent der Materie im Universum so aufgebaut sind, wie die, aus der der Mensch oder die uns bekannte Materie geschaffen ist: aus Atomen mit einem Kern und Elektronen in der Hülle. Wie aber sind die restlichen 90 Prozent beschaffen?
Die erwarteten Zerfallsprodukte der dunklen Materie in unserer Milchstraße kann man auf der Erde nicht nachweisen, da sie durch die Atmosphäre absorbiert werden. Dies sind nur zwei Beispiele für grundlegende Fragen, zu deren Lösung Experimente im Weltraum erforderlich sind. Das AMS-Experiment wird einige Antworten und wahrscheinlich auch einige Überraschungen parat halten, denn bisher hat noch kein Detektor oberhalb der Erdatmosphäre die kosmische Höhenstrahlung mit dieser Präzision vermessen.
Magnetfeld als Teilchensortierer
AMS steht für Alpha Magnetic Spectrometer. Hierbei steht "Alpha" für die historische Bezeichnung der ISS. "Magnetic" deutet auf das Magnetfeld im Inneren des Detektors hin, das auf die geladenen Teilchen wirkt. Und "Spectrometer" besagt, dass verschiedene Eigenschaften der kosmischen Strahlung - etwa das Energiespektrum - gemessen werden.
Das Herzstück von AMS ist der Silizium-Spurdetekor, der innerhalb eines supraleitenden Magneten betrieben wird. Hier werden Teilchen aufgrund seiner Ladung durch ein Magnetfeld abgelenkt. Aus der Ablenkungsrichtung kann der Spurdetektor bestimmen, ob das Teilchen positiv oder negativ geladen ist. Er misst den Durchgang von Teilchen auf 0,01 Millimeter genau. Die Position der Detektorscheiben aus Silizium wird durch ein neuartiges Lasersystem, das eigens an der RWTH entwickelt wurde, kontrolliert. Ein weiterer wichtiger Baustein ist der ACC (Anti Coincidence Counter). Hier werden mögliche querfliegende Teilchen, die die Messung der senkrecht fliegenden Teilchen im Spurdetektor stören oder beeinflussen könnten, nachgewiesen.
Die Aachener Forscher hoffen auf einen Start des Space Shuttles im Jahr 2008, um das AMS-Experiment zur Raumstation ISS zu bringen, damit möglichst bald viele wichtige Daten und Informationen per Satellit zur Erde gesendet werden können, die uns neue Einblicke in die Entstehung des Universums geben werden.
(Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 11.11.2004 - NPO)