2月6日，記者從中國科學院高能物理研究所（以下簡稱高能所）獲悉，由該所提出的下一代高能中微子望遠鏡項目——高能水下中微子望遠鏡（HUNT）已于1月19日至23日在中國南海完成首次全尺寸探測器單元樣機的布放任務，并實現探測器單元樣機的穩定運行。這意味著HUNT項目的預研工作邁出堅實一步，為今年計劃實施的技術驗證陣列——“海星計劃”提供了技術支撐。
HUNT項目是2020年8月高能所研究員曹臻院士提出的下一代高能中微子望遠鏡大科學裝置構想。該項目的工程目標是在水深千米以下的海底，建設巨大的中微子探測器陣列，探測規模達30立方公里。建成后，裝置有望在兩年內觀測到中微子天體點源，十年內發現數十個中微子天體點源，引領中微子天文學發展。
HUNT示意圖。受訪者供圖
“天文學已經進入多信使研究時代，中微子是我們理解宇宙的一種有效手段，然而，過去半個世紀，人類只觀測到兩個中微子天體點源的疑似信號。”高能所HUNT項目參與團隊的負責人陳明君研究員告訴《中國科學報》，目前國內外已有和規劃的水下中微子探測器的探測規模都在10立方公里及以下，很難探測到銀河系內的中微子天體點源信號。
他表示，如果HUNT項目能夠實施，我國將有望打開中微子天文領域的大門。
記者了解到，項目團隊原創性地設計了以20英寸微通道光電倍增管（MCP-PMT）為核心的探測器單元方案，并歷時兩年完成新型探測器單元研發。此次布放的探測器設備包括4個新型探測器單元、1個LED光源刻度單元等，它們被串成約百米的一個長串，投放至水下1600米深處的預定點位，并成功接入中國科學院聲學研究所正在建設的國家重大科技基礎設施“海底科學觀測網——南海海底觀測子網”的電路與網絡系統。
該任務由中國科學院高能物理研究所、中國海洋大學和中國科學院聲學研究所等組成的科研團隊，在中國科學院深海科學與工程研究所“探索3號”科學考察船和“深海勇士號”載人潛器的大力協助下完成。
“深海勇士號”拍攝的探測器單元水中狀態。受訪者供圖
“目前，探測器單元樣機正在不間斷、穩定取數，獲得的數據達到了預期目標。”中國海洋大學HUNT項目參與團隊的負責人田紀偉教授說。
他介紹，接下來，研究團隊將繼續攻關探測器深海投放的工程難題，優化探測器技術，并在2025年底實施“海星計劃”。“海星計劃”是HUNT項目的技術驗證陣列，由7條探測器長串組成，每一串將安裝8個微通道光電倍增管。
“該計劃是中國海洋大學加強有組織科研，促進學科交叉融合的又一次有益探索，學校前期已開展了大量預研培育，給予了充足的經費支持。”田紀偉說。
此外，關于HUNT項目的選址，田紀偉表示，裝置要求海域水深約3000米，水質透明度達到自來水的4-5倍以上，地質條件穩定，且放射性元素、發光生物體少，綜合以上條件，中國南海是HUNT裝置在我國的唯一可選站址區域。
“研究團隊正計劃將裝置建設在距離‘海底科學觀測網——南海海底觀測子網’主干路約百公里左右的位置，覆蓋約600平方公里海域，既可滿足HUNT觀測，也可為海洋科學提供一個極佳的研究平臺。”田紀偉說。
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