“沒有噪音啦！”隨著船艙內(nèi)上海交大師生們的一陣歡呼，一顆帶著30個光電探測器的光學球艙緩緩下降到中國南海3500米深處，開啟探測工作。9月17日，由上海交通大學李政道研究所牽頭開展的“海鈴計劃”探路者項目團隊宣布，已完成各項預定海試任務并安全抵滬，為在深海建中微子望遠鏡奠定了基礎，開啟與宇宙對話之門。
中微子是構成宇宙的基本單元之一，也是宇宙中數(shù)量最多的粒子。它不帶電且與物質(zhì)相互作用極弱，如幽靈一般，極難被捕捉，對中微子更深入的探究，或再次顛覆我們對基本物理規(guī)律的認知。
據(jù)悉，此次“海鈴計劃”旨在探索建設中國首個深海中微子望遠鏡，通過捕捉高能天體中微子來探索極端宇宙，構建我國完備的多信使天文網(wǎng)，推動粒子物理、天體物理、地球物理、海洋地理、海洋生物等前沿交叉研究，具備孕育多項原創(chuàng)科學發(fā)現(xiàn)的重大潛力。
“目前國際上最知名的中微子望遠鏡冰立方將探測器陣列建在2500米深的南極冰層中，目前是世界最大的中微子探測器。2013年，冰立方首次探測到一個來自地外的彌散高能中微子流，叩開了高能中微子天文學的大門。”“海鈴計劃”首席科學家兼技術總師、上海交通大學李政道學者徐東蓮說，當下，歐美都在積極地籌建性能大大優(yōu)化的二代中微子望遠鏡，而我國在這方面幾乎是一片空白。
2018年9月，曾參與過冰立方工作、活躍在中微子天文學領域的青年學者徐東蓮回國，加盟李政道研究所，2020年8月徐東蓮代表“海鈴計劃”團隊，在全國高能物理發(fā)展戰(zhàn)略研討會（青島）上做大會邀請報告，正式提出了南海中微子望遠鏡——“海鈴計劃”的建設規(guī)劃和行動計劃。
自2018年11月以來，經(jīng)過縝密論證及相關儀器、裝備的研制,作為“海鈴計劃”前期預研論證項目，“海鈴探路者”海試團隊于近日成功在預定海域布放數(shù)套自研的實驗儀器,不僅原位采集到3500米海深的超過1TB的珍貴數(shù)據(jù)，還針對全水深海水相關性質(zhì)進行掃描、檢測。經(jīng)初步分析，驗證了預選海域作為中微子望遠鏡候選臺址的可行性。此外，團隊還成功布放了一套可長期監(jiān)測海底流場、生物活動、沉積物及檢驗望遠鏡元器件的潛標，為后續(xù)望遠鏡陣列的設計和長期運維提供依據(jù)。
“該項目所面臨的技術難題是典型的跨學科復雜難題，涉及水下工程、機械、材料等領域。”“海鈴計劃”探路者項目領隊田新亮說，上海交大匯聚了一大批極富創(chuàng)造力的科學家和工程技術人員，為項目的成功完成提供了有力保障。
預計在2030年左右，上海交大將建成首個中國主導的深海中微子望遠鏡，建成后將構成約4*4公里的觀測格點陣列，監(jiān)測水體超過100萬個北京水立方，1000個西湖。這一深海望遠鏡項目在南海隨著地球自轉可以監(jiān)測到更廣闊的天區(qū)，為多信使的天文學研究增加新的支持。
