2011年升空的AMS由ISS搭載，任務(wù)是尋找暗物質(zhì)并探尋其起源。
國(guó)際空間站宇宙射線能量和質(zhì)量實(shí)驗(yàn)（ISS-CREAM）主要研究者、美國(guó)馬里蘭大學(xué)帕克分校天體物理學(xué)家Eun-Suk Seo表示，ISS坐落于大氣層外，而這里是宇宙中觀測(cè)高能粒子的理想位置。此外，她指出，運(yùn)載火箭會(huì)定期去那里?！盀槭裁床焕盟?？”
AMS是一個(gè)需要花費(fèi)15億美元和十多年規(guī)劃的大工程。而兩個(gè)較小的實(shí)驗(yàn)——“高能電子及伽馬射線觀測(cè)裝置”（CALET）和ISS-CREAM——將會(huì)以高于AMS數(shù)倍的能量測(cè)量宇宙射線，而且花費(fèi)更低。
高能宇宙射線是科學(xué)家一睹宇宙物質(zhì)中發(fā)生了什么的最好機(jī)會(huì)——比如恒星爆發(fā)成超新星。陸基探測(cè)器能夠觀測(cè)其他粒子撞擊大氣層時(shí)散發(fā)出的耀眼簇射，從而間斷發(fā)現(xiàn)宇宙射線。天體物理學(xué)家希望在宇宙中的直接測(cè)量，將使他們更明確地了解到達(dá)地球的宇宙射線粒子的能量和類(lèi)型。
麻省理工學(xué)院物理學(xué)家丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)曾對(duì)外宣布，他們用AMS發(fā)現(xiàn)了弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMP）存在的證據(jù)，而WIMP就是一種暗物質(zhì)的候選體。該設(shè)備也是目前靈敏度最高、最復(fù)雜、最昂貴的暗物質(zhì)探測(cè)設(shè)備。
盡管AMS是一臺(tái)多用途探測(cè)器，能在一系列能量范圍中測(cè)量電子、質(zhì)子、核子和反物質(zhì)，但新實(shí)驗(yàn)將有所側(cè)重。8月19日，耗資3300萬(wàn)美元的CALET從日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的鹿兒島縣種子島宇宙中心搭乘“鸛”號(hào)無(wú)人貨運(yùn)飛船升空。這艘貨運(yùn)飛船將在24日左右抵達(dá)國(guó)際空間站?？臻g站上的日本宇航員油井龜美將用機(jī)械臂使“鸛”號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站對(duì)接。CALET將主要用于探測(cè)高能電子。這些電子在深空旅行時(shí)會(huì)迅速喪失能量，因此任何觀測(cè)的距離必須在數(shù)千光年內(nèi)。
“CALET有可能識(shí)別出附近能加速電子的源頭?！蔽磪⑴c該項(xiàng)目的新澤西州特拉華大學(xué)天體物理學(xué)家Thomas Gaisser說(shuō)。這些來(lái)源可能包括超新星殘骸、高度磁化的旋轉(zhuǎn)中子星（脈沖星），甚至是暗物質(zhì)團(tuán)。
ISS-CREAM將由美國(guó)太空探索技術(shù)公司于2016年6月發(fā)射，致力于探測(cè)高能原子核。它們的構(gòu)成將有助于揭示超新星未知的內(nèi)部運(yùn)行?！拔覀兩踔廖磳?duì)恒星爆炸原因達(dá)成一致?！钡聡?guó)馬普學(xué)會(huì)射電天文學(xué)研究所理論天體物理學(xué)家Peter Biermann說(shuō)，“宇宙射線是那里無(wú)論發(fā)生什么的最好標(biāo)記。”
新實(shí)驗(yàn)還將致力于闡明暗物質(zhì)的自然屬性。一些模型預(yù)測(cè)，在深空中撞擊的暗物質(zhì)微粒將彼此淹沒(méi)，釋放出電子和正電子。AMS已經(jīng)確認(rèn)目擊到了出人意料的大量正電子，這可能是類(lèi)似反應(yīng)的信號(hào)。CALET無(wú)法從電子中區(qū)分正電子，所以它會(huì)尋找這兩類(lèi)高能量粒子總數(shù)的順差。
以這種方式探測(cè)暗物質(zhì)將有助于科學(xué)家確定暗物質(zhì)的一些特性，以便去除錯(cuò)誤理論，并更進(jìn)一步識(shí)別它。但仍有許多科學(xué)家認(rèn)為，很難將正電子毫無(wú)爭(zhēng)議地與暗物質(zhì)聯(lián)系在一起，原因是諸如脈沖星等其他來(lái)源也會(huì)產(chǎn)生正電子。
另一個(gè)宇宙之謎是宇宙射線的神秘性質(zhì)——“膝蓋”特性。低能宇宙射線比高能宇宙射線更普遍。當(dāng)能量增加時(shí)，它們的數(shù)量會(huì)穩(wěn)步減少，然后在某種程度上出現(xiàn)銳減，有些類(lèi)似于人腿彎曲。
科學(xué)家懷疑，“膝蓋”標(biāo)志著超新星開(kāi)始失去活力時(shí)的能量。原因是超新星的吸引力依靠粒子的電荷，有更多質(zhì)子的核子將能達(dá)到更高的能量；ISS-CREAM將檢測(cè)這一模式能否支撐。如果結(jié)論證實(shí)超新星圍繞“膝蓋”逐漸消失，那么更多的高能宇宙射線必須來(lái)自更強(qiáng)有力的加速器，尤其是由特大質(zhì)量黑洞支持的活躍星系。
終有一天，AMS、CALET和ISS-CREAM會(huì)有更多的同伴。ISS上的另一臺(tái)設(shè)備，日本實(shí)驗(yàn)艙的極端宇宙空間天文臺(tái)（JEM-EUSO），計(jì)劃于2021年發(fā)射升空。該設(shè)備將用廣角攝像機(jī)俯瞰地球，觀察粒子雨發(fā)出的紫外線——這是超高能宇宙射線撞上大氣層時(shí)的產(chǎn)物?？茖W(xué)家還希望，JEM-EUSO能幫助他們確定宇宙射線的能量能有多高，甚至追蹤它們的源頭，最終回答宇宙起源問(wèn)題。
ISS被科學(xué)家們譽(yù)為“超級(jí)飛行實(shí)驗(yàn)室”，它開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)歷史上前所未有的太空研究條件，其上配備了最先進(jìn)的研究設(shè)備。它使得在失重環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期科學(xué)研究成為可能，科學(xué)家能在這里進(jìn)行材料科學(xué)、地球環(huán)境科學(xué)、宇宙科學(xué)等領(lǐng)域的研究。按照原先的計(jì)劃，空間站的“退休時(shí)間”應(yīng)該是2024～2028年。但目前宇宙環(huán)境非常不穩(wěn)定，相對(duì)于以前來(lái)講，很多宇宙現(xiàn)象逐漸變得更加明顯，其中最突出的一點(diǎn)就是宇宙射線的輻射強(qiáng)度有了大幅度上升，在極大程度上干擾著ISS的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
國(guó)際空間站宇宙射線能量和質(zhì)量實(shí)驗(yàn)（ISS-CREAM）主要研究者、美國(guó)馬里蘭大學(xué)帕克分校天體物理學(xué)家Eun-Suk Seo表示，ISS坐落于大氣層外，而這里是宇宙中觀測(cè)高能粒子的理想位置。此外，她指出，運(yùn)載火箭會(huì)定期去那里?！盀槭裁床焕盟?？”
AMS是一個(gè)需要花費(fèi)15億美元和十多年規(guī)劃的大工程。而兩個(gè)較小的實(shí)驗(yàn)——“高能電子及伽馬射線觀測(cè)裝置”（CALET）和ISS-CREAM——將會(huì)以高于AMS數(shù)倍的能量測(cè)量宇宙射線，而且花費(fèi)更低。
高能宇宙射線是科學(xué)家一睹宇宙物質(zhì)中發(fā)生了什么的最好機(jī)會(huì)——比如恒星爆發(fā)成超新星。陸基探測(cè)器能夠觀測(cè)其他粒子撞擊大氣層時(shí)散發(fā)出的耀眼簇射，從而間斷發(fā)現(xiàn)宇宙射線。天體物理學(xué)家希望在宇宙中的直接測(cè)量，將使他們更明確地了解到達(dá)地球的宇宙射線粒子的能量和類(lèi)型。
麻省理工學(xué)院物理學(xué)家丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)曾對(duì)外宣布，他們用AMS發(fā)現(xiàn)了弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMP）存在的證據(jù)，而WIMP就是一種暗物質(zhì)的候選體。該設(shè)備也是目前靈敏度最高、最復(fù)雜、最昂貴的暗物質(zhì)探測(cè)設(shè)備。
盡管AMS是一臺(tái)多用途探測(cè)器，能在一系列能量范圍中測(cè)量電子、質(zhì)子、核子和反物質(zhì)，但新實(shí)驗(yàn)將有所側(cè)重。8月19日，耗資3300萬(wàn)美元的CALET從日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的鹿兒島縣種子島宇宙中心搭乘“鸛”號(hào)無(wú)人貨運(yùn)飛船升空。這艘貨運(yùn)飛船將在24日左右抵達(dá)國(guó)際空間站?？臻g站上的日本宇航員油井龜美將用機(jī)械臂使“鸛”號(hào)貨運(yùn)飛船與空間站對(duì)接。CALET將主要用于探測(cè)高能電子。這些電子在深空旅行時(shí)會(huì)迅速喪失能量，因此任何觀測(cè)的距離必須在數(shù)千光年內(nèi)。
“CALET有可能識(shí)別出附近能加速電子的源頭?！蔽磪⑴c該項(xiàng)目的新澤西州特拉華大學(xué)天體物理學(xué)家Thomas Gaisser說(shuō)。這些來(lái)源可能包括超新星殘骸、高度磁化的旋轉(zhuǎn)中子星（脈沖星），甚至是暗物質(zhì)團(tuán)。
ISS-CREAM將由美國(guó)太空探索技術(shù)公司于2016年6月發(fā)射，致力于探測(cè)高能原子核。它們的構(gòu)成將有助于揭示超新星未知的內(nèi)部運(yùn)行?！拔覀兩踔廖磳?duì)恒星爆炸原因達(dá)成一致?！钡聡?guó)馬普學(xué)會(huì)射電天文學(xué)研究所理論天體物理學(xué)家Peter Biermann說(shuō)，“宇宙射線是那里無(wú)論發(fā)生什么的最好標(biāo)記。”
新實(shí)驗(yàn)還將致力于闡明暗物質(zhì)的自然屬性。一些模型預(yù)測(cè)，在深空中撞擊的暗物質(zhì)微粒將彼此淹沒(méi)，釋放出電子和正電子。AMS已經(jīng)確認(rèn)目擊到了出人意料的大量正電子，這可能是類(lèi)似反應(yīng)的信號(hào)。CALET無(wú)法從電子中區(qū)分正電子，所以它會(huì)尋找這兩類(lèi)高能量粒子總數(shù)的順差。
以這種方式探測(cè)暗物質(zhì)將有助于科學(xué)家確定暗物質(zhì)的一些特性，以便去除錯(cuò)誤理論，并更進(jìn)一步識(shí)別它。但仍有許多科學(xué)家認(rèn)為，很難將正電子毫無(wú)爭(zhēng)議地與暗物質(zhì)聯(lián)系在一起，原因是諸如脈沖星等其他來(lái)源也會(huì)產(chǎn)生正電子。
另一個(gè)宇宙之謎是宇宙射線的神秘性質(zhì)——“膝蓋”特性。低能宇宙射線比高能宇宙射線更普遍。當(dāng)能量增加時(shí)，它們的數(shù)量會(huì)穩(wěn)步減少，然后在某種程度上出現(xiàn)銳減，有些類(lèi)似于人腿彎曲。
科學(xué)家懷疑，“膝蓋”標(biāo)志著超新星開(kāi)始失去活力時(shí)的能量。原因是超新星的吸引力依靠粒子的電荷，有更多質(zhì)子的核子將能達(dá)到更高的能量；ISS-CREAM將檢測(cè)這一模式能否支撐。如果結(jié)論證實(shí)超新星圍繞“膝蓋”逐漸消失，那么更多的高能宇宙射線必須來(lái)自更強(qiáng)有力的加速器，尤其是由特大質(zhì)量黑洞支持的活躍星系。
終有一天，AMS、CALET和ISS-CREAM會(huì)有更多的同伴。ISS上的另一臺(tái)設(shè)備，日本實(shí)驗(yàn)艙的極端宇宙空間天文臺(tái)（JEM-EUSO），計(jì)劃于2021年發(fā)射升空。該設(shè)備將用廣角攝像機(jī)俯瞰地球，觀察粒子雨發(fā)出的紫外線——這是超高能宇宙射線撞上大氣層時(shí)的產(chǎn)物?？茖W(xué)家還希望，JEM-EUSO能幫助他們確定宇宙射線的能量能有多高，甚至追蹤它們的源頭，最終回答宇宙起源問(wèn)題。
ISS被科學(xué)家們譽(yù)為“超級(jí)飛行實(shí)驗(yàn)室”，它開(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)歷史上前所未有的太空研究條件，其上配備了最先進(jìn)的研究設(shè)備。它使得在失重環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期科學(xué)研究成為可能，科學(xué)家能在這里進(jìn)行材料科學(xué)、地球環(huán)境科學(xué)、宇宙科學(xué)等領(lǐng)域的研究。按照原先的計(jì)劃，空間站的“退休時(shí)間”應(yīng)該是2024～2028年。但目前宇宙環(huán)境非常不穩(wěn)定，相對(duì)于以前來(lái)講，很多宇宙現(xiàn)象逐漸變得更加明顯，其中最突出的一點(diǎn)就是宇宙射線的輻射強(qiáng)度有了大幅度上升，在極大程度上干擾著ISS的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
