“海铃计划”开启捕捉宇宙中微子的征程

2026年对上海交通大学李政道研究所的徐东莲来说,绝对是个关键的转折点,也是“海铃计划”(TRIDENT)迈向新阶段的关键节点。在这个农历新年前夕,“海铃一期”就把目光锁定在了10根望远镜串列上,要把这座覆盖约1立方公里的小型中微子望远镜变成现实,彻底开启捕捉宇宙中微子的征程。大家都知道,中微子被称为“幽灵信使”,它们能从致密天体中带着关键信息逃逸出来,还给科学家们提供了一个破解宇宙射线起源的新工具。 回想起来,这个项目的发端还是源于徐东莲多年前的大胆设想。在2021年获得上海市和学校的支持后,她率领团队赶赴西沙完成了3500米深海勘测,成功拿下了理想的台址。经过7年的探路和自研设备的磨砺,“海铃一期”的推进速度如今已经能用天来计算了,团队成员连春节假期都随时待命。为了争取每分每秒的时间,核心装备都在实验室里做着长周期的质量自控测试。 说到中微子的特殊性,它们不带电且质量近乎为零,能够携带宇宙大爆炸、恒星演化等重要信息从极端环境中逃离。这种特性让它们成为破解宇宙起源之谜的关键钥匙。全球最大的中微子望远镜是位于南极冰层下的IceCube,不过因为南极冰川尘埃多、光子散射强,观测精度受限。徐东莲在2015年就提出了在中国南海建设中微子望远镜的设想。 相比于南极那种散射强的环境,南海深水散射少得多,探测指向精度有望实现数量级提升。而且南海地处赤道附近,观测视野更广阔,“海铃”不仅将成为国际上首个兼具低纬度覆盖、全灵敏度巡天能力的中微子望远镜,还能填补全球中微子探测网络在赤道区域的空缺。等到建成后,“海铃”将与JUNO、LHAASO、FAST等先进设备一道,共同构建我国多信使天文观测网的空白。 现在的情况是在2025年3月,“海铃一期”已顺利在海铃盆地完成了望远镜样机的回收工作,还同步拿到了海水放射性本底、大气缪子信号等多项长时标监测数据。核心探测单元hDOM也已经完成研发与集成工作。今年整个团队就准备在目标海域开启工程建设了。 就在不久前刚结束的第10次指挥调度会上大家又一起研讨了第28次交叉工程推进的细节。自从去年5月开始以来这种指挥协调会已经变成了每月一次的惯例模式。之所以要这么频繁地碰头是因为“海铃计划”涉及到海洋工程、粒子物理、化学等多学科的深度融合。 从各子系统的研发到不同学科领域的技术衔接再到工程落地的细节统筹每个环节都需要层层攻坚这就需要大家齐心协力去把每一步都走实。 为了让大家对未来更有信心徐东莲透露说这次我们一定要把这项研究的任务完成得漂漂亮亮的为了给未来的研究打下坚实的基础也为了我们能更快地揭开宇宙的奥秘我相信我们一定能够成功!