На глубине почти километра под землёй в Южной Дакоте строительная бригада, сформированная из специалистов Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), Ферми-лаборатории Национальной ускорительной лаборатории США (Fermilab) и Подземной исследовательской лаборатории Санфорда (SURF), приступила к сборке гигантских криостатов — герметичных теплоизолированных сосудов для хранения веществ при сверхнизких температурах. Эти конструкции станут ключевым элементом эксперимента DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment, «Глубокий подземный эксперимент по изучению нейтрино»). Стальная сборка стартовала в ноябре, а на глубину 1478 метров по шахте с поверхности уже доставлено более 2600 красных балок, из которых формируются несущие каркасы резервуаров.
Масштаб, превышающий Boeing 747
Каждый из будущих резервуаров будет иметь длину 65,8 метра и ширину 18,9 метра и вместит около 17 000 тонн жидкого аргона, который планируется охладить до −300 градусов по Фаренгейту. По габаритам конструкции превосходят самолёт Boeing 747, а их высота, по оценкам организаторов, превышает знаменитую надпись Hollywood Sign. Подобные размеры объясняют, почему монтаж ведётся в специально подготовленном подземном комплексе, а не на поверхности.
Как будет работать эксперимент
Принцип DUNE основан на отправке пучка нейтрино — электрически нейтральных субатомных частиц, способных проходить сквозь вещество практически без взаимодействия — через толщу Земли на расстояние 1300 километров от ускорителя Fermilab в Иллинойсе к подземным детекторам. Первый замер параметров пучка выполняется рядом с источником, а второй детектор фиксирует изменения частиц после их путешествия сквозь планету. Сравнение этих двух измерений позволит изучать фундаментальные свойства материи и искать ответы на вопрос о нарушении симметрии между веществом и антиматерией.
Роль ЦЕРН и международная команда
Впервые ЦЕРН берёт на себя столь масштабную роль в проекте за пределами Европы: организация предоставила более 6200 тонн стали и взяла на себя проектирование, логистику и монтаж криостатов. Координацию работ ведёт международная команда из 1500 учёных, которая объединяет пять лабораторий Министерства энергетики США совместно с европейской организацией. Такая структура управления подчёркивает трансатлантический характер проекта и распределение инженерных задач между ведущими ускорительными центрами мира.
Хронология до запуска научного цикла
Завершение подготовки подземного комплекса запланировано на 2029 год, установка самого детекторного аппарата — на 2030 год, а запуск основного научного цикла с использованием обновлённого ускорителя PIP-II, проекта модернизации главного ускорителя Fermilab, ожидается в 2031 году. Программа рассчитана до конца 2040-х годов и позволит непрерывно регистрировать потоки нейтрино от Солнца, сверхновых звёзд и космических лучей. Создаваемая инфраструктура обеспечит постоянную рабочую среду для специалистов и, по замыслу организаторов, станет долгосрочным прорывом в понимании законов природы.
