粒子“摄像机”
散裂中子源装置
年度预算:1.68亿美元
项目成本:14.1亿美元
科研人员:500名
美国田纳西州橡树岭的散裂中子源装置每个月都会使用25-28兆瓦的电力,以及3217.6万升水来保持冷却。在运作过程中,装置里的粒子加速器每次脉冲会发送两万亿个中子至撞击室中,这些冲向目标材料的密集中子波能够揭示原子结构如何发生变化。
散裂中子装置以97%的光速向目标物质发送中子冲击波,但在冲击时不会产生爆炸,因为这些中子都非常小,蕴含的能量非常低,与目标物质发生的反应非常微弱。冲击会改变中子的能量和方向,放置在目标物体周围的14种不同的仪器会记录中子发生的变化。这些数据经软件处理后,会得出目标物质的原子结构变化记录。
太空里的实验室
国际空间站
年度预算:23.1亿美元
项目成本:45亿美元
科研人员:1000-2000名
每年需投入20多亿美元和超过千名员工,才能保持国际空间站的正常运转。迄今为止,已有来自11个国家的201人访问过了国际空间站。国际空间站上还运载着阿尔法磁谱仪,它的目的在于探测宇宙中的奇异物质,包括暗物质及反物质。
在国际空间站上,科学家和宇航员们对用于长途宇宙飞行的航空组件和支持系统进行测试,他们还在上面进行人体生理学研究,检测失重对骨质密度和血红细胞生产的影响,以及长期生活在太空会对人体免疫体系造成的变化。
巨型激光聚变实验
美国国家点火装置
年度预算:1.4亿美元
项目成本:35.4亿美元
科研人员:1000名