• 22.10.2021 19:40

ТЕХНОСФЕРА РОССИЯ

Производство Наука ИТ ВПК Импортозамещение

В России запущен крупнейший в северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп

Глубоководный нейтринный телескоп на озере Байкал официально запущен 13 марта 2021 года.

Этот научный проект строился с 2015 года силами в рамках кооперации научных структур BAIKAL-GVD. В состав соисполнителей входят Институт ядерных исследований Российской Академии наук, Иркутский государственный университет, Нижегородский государственный технический университет. Участниками проекта также являются 4 научных центра Европы: Институт экспериментальной и прикладной физики Чешского Технического Университета (Чехия), Факультет математики, физики и информатики Комениус Университета (Словакия), EvoLogiсs Gmbh (Германия), Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences (Польша).

Это 8 кластеров из модулей с научным оборудованием, размещенных под водой самого глубокого озера нашей планеты. Каждый кластер телескопа состоит из восьми вертикальных тросов-стрингов, на которых, как на гирляндах, висят оптические модули – по 36 на каждом. Расстояние между модулями – 15 метров.

Кластеры работают как самостоятельные установки, но логически и физически связаны с остальными. Модули организованы в секции по 12 штук, каждая секция отправляет сигналы в свой центральный мастер-модуль. Здесь информация обрабатывается и передается в основной модуль на центральном тросе, который уже, в свою очередь, по оптическому кабелю отправляет ее на компьютеры береговой базы. Через эти же цепочки происходит управление всем комплексом.

Десятки таких модулей собраны в кластеры и закреплены под водой для проведения научных экспериментов

Снизу тросы удерживаются тяжелыми якорями, а сверху – буями. Вся система при этом относительно подвижна. Кроме того, каждый трос-стринг оснащен акустическими датчиками и передатчиками, которые контролируют положение оптических модулей в каждый момент времени.

Самая важная часть телескопа − оптический модуль − представляет собой две стеклянные полусферы. Форма сферы выбрана для эффективной защиты от давления столба воды на глубине. Внутри сферы находится фотоэлектронный умножитель, погруженный в гелеобразную жидкость. Гель обеспечивает контакт умножителя и полусферы. Также в модуле находятся источник высокого напряжения, различные датчики и устройства контроля.

В 2021 году с введением в строй восьмого кластера байкальского телескопа установка догонит по объему американский нейтринный телескоп IceCube на Южном полюсе. В перспективе планируется создание детектора объемом один кубический километр. Новый телескоп в России будет способствовать обнаружению источников нейтрино сверхвысоких энергий. Кроме того, байкальский телескоп станет основой развития нейтринной астрономии и астрофизики.

Что такое нейтрино?

Нейтрино – это частица, которая позволит прочитать историю Вселенной и узнать, что в ней происходило миллионы и даже миллиарды лет назад. Инструментом для реконструкции рождения и развития галактики станут именно байкальские нейтрино.

Почему на Байкале?

Озеро Байкал обладает рядом преимуществ. Уникальная прозрачность байкальской воды позволяет определять направление нейтрино с наилучшей точностью. Глубина важна для защиты установки от света, оставляемого атмосферными мюонами. Толщина льда, которым озеро покрыто в течение февраля и марта, позволяет осуществлять сборку элементов глубоководного телескопа в зимний период со льда, что упрощает монтаж новых детекторов.

Что еще будут исследовать на новом оборудовании?

Запланированы международные исследования в области нейтринной астрофизики высоких энергий, нейтринной астрономии и физики нейтрино. Российские ученые проведут фундаментальные исследования природных потоков мюонов и нейтрино высоких энергий, поиск магнитных монополей и частиц темной материи в экспериментах. Авторы проекта пригласили к участию в исследованиях ученых других стран.

ПОДЕЛИТЬСЯ В СОЦСЕТЯХ: