向南海深处架设“风铃”探宇宙:我国海铃中微子望远镜加速迈向海试

中微子被誉为宇宙中的"幽灵粒子",几乎不与物质发生反应,却携带着宇宙最深层的信息。

为破解这一科学难题,我国科学家将目光投向深邃的南海,启动了雄心勃勃的"海铃计划"。

南海3000米以下的深海环境为中微子探测提供了得天独厚的条件。

该区域水质优良,环境近乎完全黑暗,具备天然屏蔽效应,成为建设巨型中微子望远镜的理想场所。

上海交通大学李政道研究所长聘学者徐东莲领衔的科研团队,计划在此布设由数万只高灵敏度光学传感器组成的立体阵列,构建体积达数立方千米的"深海望远镜"。

这一探测系统的工作原理基于"切伦科夫辐射"现象。

当中微子罕见地与海水中原子核发生相互作用时,会产生微弱的蓝光信号。

科研人员通过精密的探测阵列捕捉这转瞬即逝的光信号,进而反推中微子的能量与运动方向。

"海铃计划"面临着前所未有的技术挑战。

每个光学模块必须承受超过350个大气压的巨大压强,并在深海低温、高腐蚀环境下长期稳定运行。

数万个探测节点需要实现百皮秒级的精密时钟同步,同时确保数据在深海环境中的长距离传输。

从海量背景噪声中提取极端微弱的有效信号,更是对探测技术的极限考验。

项目团队已在核心探测器研制、原位环境测量、数据采集系统和深海精准布放技术等关键领域实现重要突破,为工程实施奠定了坚实基础。

目前,团队正全力推进2026年第一阶段建设与海试的各项准备工作。

徐东莲于2008年赴海外攻读博士学位,专攻中微子天文学研究。

2018年回国后,她依托多年的学术积累和国家对基础研究的大力支持,果断启动了这一具有开创性意义的科学计划。

为确保项目成功实施,团队与国内顶尖海洋研究机构、高性能计算中心及相关高校建立了紧密的协同攻关机制。

这种跨学科、跨机构的合作模式,充分整合了粒子物理、海洋工程、信息科学等多个领域的优势资源。

从国际竞争格局看,基于深海的大型中微子望远镜代表着前沿基础科学的战略制高点。

"海铃计划"的成功实施,将为我国中微子天文学领域实现从跟跑到领跑提供历史性机遇,进一步提升我国在国际基础科学研究中的地位和影响力。

展望"十五五"发展前景,该项目不仅将推动我国深海探测技术的重大进步,还将为人类认识宇宙本质、探索物质世界基本规律作出重要贡献。

通过多学科深度融合创新,中国科学家有望在南海这片深蓝海域中,建成并运行好这座属于全人类共有的中微子望远镜。

当人类将探索的疆域从浩渺星空延伸至深邃海洋,"海铃计划"诠释着基础科学研究的新维度。

这项融合粒子物理与海洋工程的跨界探索,既是对自然规律的追问,更是国家科技实力的综合体现。

在建设科技强国的道路上,此类大科学装置犹如深海中的明珠,不仅照亮科学前沿,更昭示着一个民族永不止息的探索精神。

随着计划推进,中国科学家正以原创性突破,为人类认知宇宙贡献东方智慧。