ОИЯИ в проекте «Байкал-GVD» – от экспедиции к экспедиции


https://www.youtube.com/jinrtv

В Лаборатории ядерных проблем Объединенного института ядерных исследований идет подготовка к очередной зимней экспедиции на озеро Байкал, где один за другим вступают в строй кластеры глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD.

В 2019 году экспедиция стартует 20 февраля и продлится до 10 апреля, пока на Байкале будет крепкий лед.

Игорь Белолаптиков, руководитель проекта «Байкал-GVD» в ОИЯИ: «Все уже находится у нас на базе (оптические модули) в Байкальске – там временная перевалочная база. На днях там будет и вся электроника, аппаратура, которая собирает данные. Будем надеяться, что в 20-х числах февраля  все это  будет  на месте, и мы – полный вперед – начнем наше строительство, водолазов будем запускать под лед. Основные работы начнутся с праздника защитника Отечества – с 23 февраля  начнем развертывание по полной программе.  И погода нам помогает — на Байкале уже встал лед, к нашему приезду там будет хороший лед».

К трем существующим кластерам (гирляндам из оптических модулей), размещенных на большой глубине, в этом году добавятся еще два. На берег озера Байкал доставлено 620 фотоумножителей – на два кластера, плюс запасные. Каждый кластер состоит из 288 оптических модулей. В Лаборатории ядерных проблем налажено их серийное производство.

Андрей  Коробченко, старший инженер Лаборатории ядерных проблем: «У нас произошло усложнение технологического процесса производства. Были внесены  дополнительные этапы, которые, во-первых, позволили увеличить скорость  производства оптических модулей, во-вторых, повысить их надежность. Так как модули работают у нас в довольно плохих условиях —  это для нас немаловажно.  В этом году по сравнению с предыдущим скорость  производства оптических модулей увеличилась вдвое, и сейчас  мы производим  600 оптических модулей в год».

Работы на Байкале сопряжены с большими трудностями – 20-30-градуснный мороз, сильный ветер.

Андрей  Коробченко, старший инженер Лаборатории ядерных проблем: «У нас там есть человек – мастер на все руки, который делает проруби, нарезает лед  на кубики бензопилой. Наши сотрудники, оснащенные специальными клещами,  изымают кубики льда из проруби — формируют майну, через которую потом производится   монтаж компонентов телескопа».

Но проблемы бывают и не связанные с погодой. В прошлом году, например, подвели с поставкой комплектующих зарубежные партнеры. Это, конечно,  осложнило работу участников экспедиции, но зато были полностью отремонтированы первые кластеры, один из которых называется «Дубна».

Игорь Белолаптиков, руководитель проекта «Байкал-GVD» в ОИЯИ: «Мы планировали два кластера, но была недопоставка электронных компонентов – разъемов (комплектация идет из-за рубежа), поэтому как мы не старались, у нас это не получилось. Но с другой стороны, мы успели за это время отремонтировать первый кластер, и он у стал такой же, как все остальные. (Первый кластер  был экспериментальный, там электрика была старая, какие-то проблемы были). Может даже и  к лучшему, что  все так получилось, хотя обидно, что  партнеры  (фирмы из Германии,  Америки)  не выполнили своих контрактных обязательств. И в этом году подобная вещь случается, но мы подстраховались, дальше все зависит только от погоды и от нас».

Ученые с помощью нейтринного телескопа  фиксируют вспышки света, которые возникают при взаимодействии воды и нейтрино. Уже появились первые нейтринные события, первый высокоэнергетичный каскад. «Проект становится интересным, — говорят ученые коллаборации «Байкал»,- это не только работа по созданию детектора, но теперь есть данные, есть возможность что-то анализировать.

Игорь Белолаптиков, руководитель проекта «Байкал-GVD» в ОИЯИ: «Здесь процесс такой — нам нужно подготовить данные, и это достаточно кропотливая работа, которая занимает много времени. Что характерно в таких детекторах (и это  не только у нас, но и в Средиземном море, и в Антарктиде) —   подготовка данных занимает 1-2 года, поэтому мы можем сейчас говорить о  данных за  2016, 2017 годы, что анализировано. Были очень яркие вещи в 2017 году, в 2017 и 2018 годах были события  как у IceCub. самое интересное у нас — впереди».

Изучение  нейтрино – традиционная область исследований в Объединенном институте ядерных исследований, в Лаборатории ядерных проблем. Для оценки проектов и тем, осуществляемых  в ОИЯИ  в области физики  нейтрино, астрофизики  и темной материи  впервые  прошло  совместное заседание  Программно-консультативных комитетов   по физике частиц  и ядерной физике.

Виктор Матвеев, академик РАН, директор Объединенного института ядерных исследований: «Сегодня впервые проходит совместное заседание двух Программных комитетов по физике частиц и ядерной физике.  Это специально организовано по рекомендации Ученого совета нашего Института —  для того,  чтобы впервые в практике работы  программных и экспертных комитетов рассмотреть программы  нейтринных исследований и исследований в области нейтринной астрофизики и физики, связанной с темной материей. Все это для того, чтобы  у  наших  экспертов было видение  приоритетности  этих проектов,  чтобы они  оценили  эффективность каждого из них.  И это, действительно новая культура, которая рождается  в аналитическом обзоре наших программ, начиная с нейтринной физики, и связана она в основном с работами, которые ведутся в Лаборатории ядерных проблем имени В.П. Джелепова».

Объединенный институт, имеющий многолетний опыт участия в байкальском нейтринном проекте, принял решение рассматривать работу по созданию крупномасштабного нейтринного телескопа BAIKAL-GVD в качестве одного из своих научных приоритетов.

Вадим Бедняков, директор Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ: «Конечно, у нас самый главный проект в Институте –  Байкальская нейтринная обсерватория, там действительно достигнут очень большой прогресс. Буквально за несколько лет  фактически треть детектора создали, и в этом году планируем два   кластера поместить туда.   Я думаю,  будет хороший результат, хочется верить в это. Мы предприняли много усилий, дирекция ОИЯИ нам помогла — есть ресурсы, поменяли график  финансирования, и сейчас наши усилия направлены на то, чтобы на Байкале  все хорошо  работало.  Второй наш нейтринный проект — JUNO  — это проект международного уровня в Китае. Мы хотим быть и будем там вторыми после китайцев, потому что наш вклад очень большой, там очень хорошая  наша команда — молодые ребята, просто энтузиасты.  Думаю, успех там гарантирован. И третье направление — самое интересное для нас с точки зрения того, что это на территории России – Калининская атомная электростанция.  Здесь у нас тоже очень хорошая команда под руководством Виктора  Бруданина, Вячеслаа Егорова, Евгения Якушева.  Здесь будет, мне кажется, прорыв  с детектированием  когерентного рассеяния на ядрах».

В создании Байкальского глубоководного нейтринного телескопа принимает участие Институт ядерных исследований РАН,  ОИЯИ,  МГУ, НИИ прикладной физики Иркутского государственного университета.  В проекте наступила такая фаза, когда еще не в полном объеме, но уже  детектор работает. Первый этап строительства завершится в 2021 году, когда будут собраны 12 кластеров общим объемом 0.5 кубического километра. На следующем этапе планируется развернуть 27 кластеров. Коллаборация «Байкал» выйдет на ведущие позиции в этих исследованиях, а пока из Дубны на Байкал в свою очередную экспедицию  собираются  15 человек, а всего в этом году в ней примут участие более 60 человек.

Игорь Белолаптиков, руководитель проекта «Байкал-GVD» в ОИЯИ: «Будем надеяться, что к концу сезона – в апреле – мы сможем запустить уже пять кластеров в работу».

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2019

Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видео: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html