原標題：中國首個深海中微子望遠鏡建設項目“海鈴計劃”首航告捷

“海鈴計劃”海底系統布放。圖片來源：上海交大

2021年9月17日，界面新聞從上海交大獲悉，近日，“海鈴計劃”探路者項目團隊完成各項預定海試任務並安全抵滬。

“海鈴計劃”旨在探索建設中國首個深海中微子望遠鏡，通過捕捉高能天體中微子來探索極端宇宙，構建我國完備的多信使天文網，推動粒子物理、天體物理、地球物理、海洋地理、海洋生物等前沿交叉研究，具備孕育多項原創科學發現的重大潛力。

本航次由上海交通大學李政道學者徐東蓮擔任首席科學家，海洋工程學者田新亮擔任領隊，共有來自上海交通大學、北京大學、清華大學、中國科學技術大學、自然資源部第二海洋研究所等機構的三十餘位科研人員與技術人員共同參與。本次科考爲“海鈴計劃”的後續推進奠定了基礎。

圖片來源：上海交大

中微子是構成宇宙的基本單元之一，也是宇宙中數量最多的粒子。它不帶電且與物質相互作用極弱，如幽靈一般，極難被捕捉。中微子在1930年首次被理論預言，但直到1956年才被實驗觀測到。科學家們對其性質的研究已多次刷新人類對基本物理規律的認知，並獲得過四次諾貝爾獎的青睞。

中微子天文學的思想起源於1960年馬可夫提出的在深海或湖裏建造切倫科夫光探測元件陣列的建議；目前在地中海的 Antares/KM3NeT和在貝加爾湖的 Baikal/GVD項目均在策劃中，但在海水中建設中微子望遠鏡難度較高，目前國際上最知名的中微子望遠鏡冰立方（IceCube）就選擇將探測器陣列建在2500米深的南極冰層中。冰立方（IceCube）於2010年建成，目前是世界最大的中微子探測器。

2013年，冰立方首次探測到一個來自地外的彌散高能中微子流，叩開了高能中微子天文學的大門；然而，這個中微子流既沒有集聚跡象，也沒明確地指回任何已知的天體源，這說明地球附近的宇宙中並不存在強烈輻射高能中微子的天體源。若要有效地尋找高能中微子的天體源，仍需提升下一代中微子望遠鏡的探測靈敏度。

當下，歐美都在積極地籌建性能優化的二代中微子望遠鏡，預期在2030年前後建成。屆時，中微子天文學領域或實現重大突破。

“四季潛標”布放。圖片來源：上海交大

“海鈴計劃”由上海交通大學李政道研究所於2018年牽頭開展，項目組組長爲中國科學院院士景益鵬，首席科學家爲李政道學者徐東蓮，並邀請在科學與工程各領域中具有豐富經驗的兩院院士與頂尖科學家擔任項目顧問。

徐東蓮曾在冰立方合作組中學習、工作多年，是近年來活躍在中微子天文學領域的青年學者。通過在國際大合作組的日積月累，她逐步萌發了一個“夢想”——由中國主導在南海海域建設中微子望遠鏡。2018年9月，徐東蓮回國加盟李政道研究所，同年11月她提出的“中微子天文學的研究”項目獲得了“海外高層次青年人才專項”支持，主要開展中微子望遠鏡的選址和探測器原型樣機研發。

2020年8月，徐東蓮代表“海鈴計劃”團隊，在全國高能物理發展戰略研討會（青島）上做大會邀請報告，正式提出了南海中微子望遠鏡——“海鈴計劃”的建設規劃和行動計劃。

自2018年11月以來，經過縝密論證及相關儀器、裝備的研製，作爲“海鈴計劃”前期預研論證項目，“海鈴探路者”海試團隊於近日成功在預定海域布放數套自研的實驗儀器，不僅原位採集到3500米海深的超過1TB的珍貴數據，還針對全水深海水相關性質進行掃描、檢測。經初步分析，驗證了預選海域作爲中微子望遠鏡候選臺址的可行性。

此外，團隊還成功布放了一套可長期監測海底流場、生物活動、沉積物及檢驗望遠鏡元器件的潛標，爲後續望遠鏡陣列的設計和長期運維提供依據。