華打造中微子望遠鏡

人類對宇宙的好奇，並不是今天才有的，而是自古以來就存在的。隨着現代科技的發展，人類能夠發射宇宙飛船、建立空間站，甚至還能登上月球。人們靠甚麼了解宇宙？除了看得見的光，還有神秘的中微子。它們幾乎不與物質發生反應，可以從緻密的天體環境當中逃離出來，是研究極端宇宙的利器。

中國上海交通大學李政道研究所李政道學者、項目首席科學家徐東蓮表示，團隊正在海底打造一台性能超強的中微子望遠鏡“海鈴”，通過捕捉高能中微子解答宇宙射線起源等未解謎題。

作為數量僅次於光子的次原子粒子，中微子的誕生往往與宇宙中的極端事件有關，比如宇宙大爆炸、超新星爆發、雙中子星併合、黑洞爆發等，其中高能中微子主要源於宇宙射線與塵埃和氣體的碰撞。

徐東蓮介紹，“海鈴”望遠鏡項目於二○二二年底啟動，預計在二○三○年前後建成。它選址在中國海域靠近赤道一個深約三點五公里的深海平原，直徑約四公里、佔地約十二平方公里，由一千二百根線纜組成，設計壽命二十年。

根據設計，這些線纜像巨型海藻一樣垂直地錨定於海床上，每根長約七百米，互相間距七十米至一百一十米。每根線纜搭載約二十個光學探測球艙，如同深海中的一串串鈴鐺，靜待高能中微子的到來。

參與項目的研究人員介紹稱，海試部分驗證了未來“海鈴”望遠鏡的耐高壓玻璃球艙、光電探測器、資料獲取系統、資料分析與模擬、深海潛標佈放等核心技術。海試過程如同向海底發射“火箭”。一般來說，火箭發射升空後，其運載的衛星被送入太空，在特定軌道上運行並開展實驗，期間沒有其他設備和人力的輔助，完全依託衛星裝置本身的自動化設施。海試時，探測裝置就像“衛星”，被佈放裝置送入沒有任何輔助設施的海底後，將在海底開展自動化實驗並回傳資料。

值得一提的是，“海鈴”望遠鏡“仰望”宇宙的方式與眾不同，它不是“朝上看”，而是“朝下看”。“‘海鈴’望遠鏡將利用整個地球作為屏蔽體，捕捉從地球對面穿透而來的高能中微子，通過地球自轉實現三百六十度全天域探測。”徐東蓮說。

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