Главная / Технологии / Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Подводные телескопы охотятся на одни из наиболее неуловимых частиц во Вселенной – нейтрино. Их устанавливают на территории в кубический километр в Средиземном море. Для сравнения – такого объема воды хватило бы с лихвой для 400 000 олимпийских плавательных бассейнов. Весь комплекс телескопов имеет говорящее название KM3NeT (KM3 Neutrino Telescope) – «нейтринный телескоп объемом в кубический километр»

Проекту уже более 10 лет, но его строительство еще в процессе. Как пишет Scientific American, на данный момент установлено 126 телескопов (цифровых оптических модулей), которые уже используют морские воды для поиска космических сигналов. Каждый из них по форме и размеру напоминает футбольный мяч. Всего планируется установить около 6000 тысяч таких оптических модулей.

Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Каждый высотехнологичный телескоп имеет 31 фотоумножитель, датчики наклона, компас, гидроакустический пьезомикрофон и миниатюрный светодиодный маяк.

Нейтрино – элементарные частицы с близкой к нулю массой покоя и нулевым электрическим зарядом. Их уникальность в том, что они проходят через любые объекты. Именно поэтому, чтобы их «словить», ученые используют в качестве фильтра нашу планету. По словам доктора Джеймса Клэнси (Австралия), подводные телескопы «бомбардируется миллионами различных частиц, однако лишь нейтрино способны пройти сквозь Землю и достичь детектора».

Зачем же KM3NeT строится под водой? Как уже было сказано, эти частицы редко вступают во взаимодействие, но в воде они генерируют черенковское излучение, которое и регистрируют высокочувствительные оптические модули.

В разработке KM3NeT задействовано более 40 различных научных организаций из 10 стран. Например, физики из МГУ создавали фильтры биолюминесценции, чтобы детекторы не фиксировали свечение морских животных. Также в их задачах – разработка технологии, позволяющей отслеживать нейтрино с помощью акустического сигнала в момент взаимодействия частиц с водой.

Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Момент погружение телескопов в воду.

Научно-исследовательская инфраструктура предусматривает три площадки: у побережья Италии, Франции и Греции. Третья – пока находится в резерве. Весь будущий нейтринный телескоп – это вертикальное сооружение, в которое входит 320тросов (длиной в 900метров). С одной стороны их фиксируют якоря, с другой – поплавки. Поперек установят шестиметровые рамы с оптическими модулями. Всего должно быть 20«этажей» на расстоянии40метров друг от друга.

Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Нижний «этаж» находится в 100 метрах от дна, а сверху телескоп защищает от солнечного света толща воды не менее двух километров.

Конечно, KM3NeT – не единственный нейтринный телескоп. Всего их несколько десятков. Так, обсерватория IceCube, построенная на Южном полюсе, детектирует нейтрино, приходящие с Северной полусферы неба. Она расположена в антарктическом льде (на глубине от 1450 до 2450 метров). Как раз KM3NeT призван восполнить недостающую информацию про Южное полушарие неба. Эти два телескопа планируют соединить с Байкальским нейтринным в единую глобальную систему Global Neutrino Network (GNN), чтобы получать целостную картину.

По словам Уолтера Винтера, нейтринного астрофизика из DESY (Немецкий Электронный Синхротрон, самый большой в Германии исследовательский центр по физике частиц), телескоп KM3NeT является уникальным не только из-за своего расположения и огромного размера, но и из-за беспрецедентного направленного действия и энергетического разрешения детекторов.

Самые необычные в мире телескопы находятся на дне моря и используют Землю как фильтр

Строительство французского объекта планируется завершить к 2024, а итальянского – к 2026.

У площадок разное назначение. Телескоп ORCA (Франция) создан для наблюдения нейтрино ГэВ-ных энергий и изучения осцилляций (переход из состояния одной частицы в состояние другой частицы). А ARCA (Италия) предназначен для наблюдения нейтрино ПэВ-ных и ТэВ-ных энергий, изучение потоков этих частиц от астрофизических источников, расположенных в Южной полусфере неба, в частности в центральных областях нашей Галактики.

Применение нейтрино имеет много перспективных направлений. Например, получение информации о ранних стадиях расширения Вселенной, диагностика промышленных ядерных реакторов, изучение внутреннего состава Земли и пр. Вполне вероятно, что потоки этих частиц можно будет использовать для создания средств связи. Их способность проходить через различные объекты особенно привлекает военных. Ведь нейтринная связь теоретически позволит передавать информацию сквозь Землю и устанавливать связь с подводными лодками, находящимися на глубине.

Смотрите также

Реален ли многоразовый космический корабль «Арго»? Что известно о проекте частной российской компании

О том, что российский космический корабль «Арго» сможет не только доставлять грузы на МКС, но …

Дискриминации по цвету «QR-кода». Добро пожаловать в новый мир физически здоровых людей!

Система паспортов виртуального здоровья была введена по всему Китаю в феврале 2020 года для мониторинга …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *