הושלמה חפירת מערות תת קרקעיות ענקיות לניסוי DUNE של Fermilab
עובדי החפירה סיימו לחצוב את ביתם העתידי של גלאי החלקיקים הענקיים עבור ניסוי הנייטרינו התת-קרקעי הבינלאומי (Deep Underground Neutrino Experiment). שלוש המערות העצומות, הממוקמות כקילומטר וחצי (1 מייל) מתחת לפני השטח, נמצאות בליבתו של מתקן מחקר חדש המשתרע על שטח תת-קרקעי בגודל של שמונה מגרשי כדורגל.
בהנחיית מעבדת המאיץ הלאומית Fermi של משרד האנרגיה האמריקאי, מדעני DUNE יחקרו את התנהגותם של חלקיקים מסתוריים המכונים נייטרינו (neutrinos) כדי לפתור כמה מהשאלות הגדולות ביותר על היקום שלנו. מדוע היקום שלנו מורכב מחומר? כיצד כוכב מתפוצץ יוצר חור שחור? האם נייטרינים מחוברים לחומר אפל או לחלקיקים אחרים שלא התגלו?
המערות מספקות מקום לארבעה גלאי נייטרינו גדולים - כל אחד בגודל של בניין בן שבע קומות (צפו באנימציה של 2 דקות). הגלאים ימולאו בארגון נוזלי ויתעדו את האינטראקציה הנדירה של נייטרינו עם הנוזל השקוף.
טריליוני נייטרינו עוברים בגופנו בכל שנייה מבלי שנדע זאת. עם DUNE, מדענים יחפשו נייטרינו ויבחנו את ההתנהגות של קרן נייטרינו המיוצרת ב- Fermilab, הממוקמת ליד שיקגו, כ-800 מיילים (כ- 1287 ק"מ) מזרחית למערות. זו תהיה קרן הנייטרינו החזקה ביותר בעולם והיא תנוע היישר דרך כדור הארץ מ- Fermilab לגלאים בדרום דקוטה. אין צורך במנהרה לנתיב הנייטרינו.
"השלמת החפירה של המערות העצומות האלה היא הישג משמעותי לפרויקט הזה", אמר מנהל הפרויקט האמריקני כריס מוסי. "השלמת שלב זה מכינה את הפרויקט להתקנת הגלאים בהמשך השנה ומקרבת אותנו צעד נוסף לקראת הגשמת החזון להפוך את המתקן התת-קרקעי הזה למתקן תת-קרקעי ברמה עולמית".
צוותי הנדסה, בנייה וחפירה עובדים 4,850 רגל מתחת לפני השטח מאז 2021 במתקן המחקר התת-קרקעי סנפורד, ביתו של החלק הדרומי של דקוטה של DUNE. צוותי בנייה פירקו ציוד כרייה כבד והעבירו אותו פיסה אחר פיסה מתחת לאדמה באמצעות פיר קיים. לאחר מכן העובדים הרכיבו מחדש את הציוד, והעובדים בילו כמעט שנתיים בפיצוץ ופינוי קרוב ל-800,000 טונות של סלעים.
העובדים יתחילו בקרוב לצייד את המערות במערכות הדרושות להתקנת גלאי הדיונה ולתפעול היומיומי של מתקן המחקר. בהמשך השנה מתכנן צוות הפרויקט להתחיל בהתקנת מבנה הפלדה המבודד שיחזיק את גלאי הנייטרינו הראשון. המטרה היא שהגלאי הראשון יהיה מבצעי לפני סוף 2028.
"השלמת שלוש המערות הגדולות וכל הסחף המקשר מסמנת את סופה של חפירה גדולה מאוד. ללא תאונות זמן אבוד במשך יותר משלוש שנים, הגענו להישג גדול", אמר מייקל גמלי מ- Fermilab, שניהל את חפירת המערות על ידי Thyssen Mining.
שיתוף הפעולה של DUNE כולל יותר מ-1,400 מדענים ומהנדסים מיותר מ-200 מוסדות ב-35 מדינות, להוטים להתחיל בהתקנת גלאי החלקיקים. הם בחנו בהצלחה את הטכנולוגיה ואת תהליך ההרכבה של הגלאי הראשון וההכנות לטכנולוגיה של הגלאי השני נמצאות בעיצומן במעבדת המחקר האירופית CERN.
מערה צפונית
מבט ממעוף הציפור
