The Le spectromètre AMS installé sur son support

Le logo officiel de la mission STS-91 de la NASA, en juin 1998. On reconnaît la navette spatiale et la station MIR avec l'expérience AMS recevant des particules dans son volume cylindrique.

La navette spatiale Discovery sur la rampe de lancement avant le décollage pour la mission STS-91. NASA, Kennedy Space Center, juin 1998.

AMS
(par Davide Vite')

Il y a environ 15 milliards d'années, la matière et l'antimatière furent créées en quantités égales lors d'une explosion gigantesque, le Big Bang, du moins selon la meilleure théorie actuelle. Il est de ce fait surprenant que notre Terre, le système solaire et notre galaxie (la Voie Lactée) ne contiennent aucune antimatière.

Pour expliquer cette absence, les scientifiques ont proposé deux possibilités : soit l'antimatière a complètement disparu durant l'histoire de l'univers, soit la matière et l'antimatière se sont séparées l'une de l'autre pour former différentes régions de l'univers.

Dans le second cas, nous nous trouverions dans une région où il n'existe que de la matière (ou plutôt ce que nous appelons "matière"), mais de l'antimatière provenant d'une "anti" région en dehors de notre galaxie pourrait toujours avoir une chance de nous atteindre. Cette antimatière serait sous forme d'antinoyaux (comme l'anti-hélium, l'anti-carbone, etc...) contrairement à des antiparticules plus légères (comme les antiprotons) qui sont également créées lors de collisions à haute énergie mettant en jeu de la matière ordinaire. La meilleure manière pour chercher cette antimatière extragalactique est de placer un détecteur de particules dans l'espace.

Une collaboration mondiale de physiciens, dirigée par le lauréat du Prix Nobel, le professeur Samuel Ting du MIT, décida de construire le "Spectromètre magnétique de la station spatiale internationale" (Alpha Magnetic Spectrometer), ou AMS. AMS est un détecteur de particules de haute énergie, en orbite à une altitude de quelques centaines de kilomètre au-dessus de l'atmosphère, qui tentera de détecter le passage de très faibles quantités d'antimatière.

Certains des défis principaux du projet sont très techniques : devant être transporté dans la navette spatiale, chaque composant de l'appareillage doit être miniaturisé autant que possible pour maintenir le volume total à un maximum de 10 mètres cubes et le poids à un maximum de 3 tonnes (un appareillage de haute énergie typique sur le LEP, avec des principes de détection similaires, a environ un volume de 1000 mètres cubes et un poids de 100 tonnes).

Un aspect encore plus important est la consommation d'énergie : AMS ne devrait pas avoir besoin de plus de 2 kW (kilowatts) d'électricité, fournie par les panneaux solaires de la Station spatiale. Et 2 kW, c'est moins que ce que consomme un four électrique !