«Паук» и подводный телескоп: как Китай ищет нейтрино
Где-то в глубинах Южно-Китайского моря Китай ищет частицы, которые проходят сквозь все на свете. Этот аппарат способен работать под чудовищным давлением и точно развертывать оборудование на километровой глубине. Его задача — помочь ученым поймать невидимых вестников из глубин космоса.
Полина ТихоноваАвтор Hi-Tech Mail
Китай завершил испытания глубоководного аппарата Spider — «Паука», созданного для размещения датчиков будущего нейтринного телескопа TRIDENT в Южно-Китайском море. Этот тест стал ключевым этапом в подготовке страны к запуску первой подводной обсерватории, способной регистрировать мельчайшие следы космических частиц.
Во время испытаний Spider опускался на глубину около 1 700 м, где оставался устойчивым даже при сильном давлении и течениях. Робот аккуратно вращался, разматывая 700-метровую тросовую систему с двадцатью сенсорами и четырьмя плавучими блоками. Каждый шар-датчик был установлен под заданным углом, чтобы улавливать вспышки света от частиц, проносящихся через толщу воды. Для этого инженеры применили точные гироскопы и систему стабилизации, компенсирующую колебания корпуса.
TRIDENT (Tropical Deep-sea Neutrino Telescope) планируется разместить на глубине около 3 500 м, куда не проникают солнечные лучи и где не слышен шум от поверхности. В этой темной холодной среде легче заметить слабые голубые вспышки — сигналы от нейтрино, взаимодействующих с молекулами воды. Свет фиксируют фотоумножители, собранные в герметичных сферах диаметром около 43 см. Они остаются в строю при давлении свыше 350 атм без потери чувствительности.
Нейтрино называют «частицами-призраками»: они почти не имеют массы и проходят сквозь Землю без следа. Чтобы их поймать, нужны огромные объемы воды и полная изоляция от фонового света. TRIDENT решает обе задачи: море служит естественным экраном, а глубина — надежной защитой от помех. Расположение у экватора позволит наблюдать источники из разных точек неба. Поэтому установка универсальна.
Spider становится основой будущей развертывающей системы, которая сможет точечно устанавливать тысячи подобных датчиков. Разработчики добились высокой точности навигации благодаря инерционным сенсорам и лазерным дальномерам. Испытания показали, что конструкция выдерживает большие перепады давления и не теряет управление.
В мире уже работают крупные нейтринные обсерватории — антарктический IceCube и российский Байкал-ГВД. Но океаническая среда позволяет расширить объем наблюдения до десятков кубических километров. Китайский проект HUNT, частью которого станет TRIDENT, рассчитан именно на такие масштабы. Он способен фиксировать частицы высокой энергии и помогать в изучении происхождения космических лучей.
Создание телескопа такого уровня дает шанс увидеть процессы, происходящие внутри сверхновых и активных галактик. Это шаг к новому этапу астрономии, где главную роль играет не свет, а невидимые частицы, несущие информацию из глубин Вселенной.
Ранее мы писали о том, что темная материя оставляет на свету явный «отпечаток».
Поделиться
