Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия

Как я уже указал в первой главе этой книги, на данный момент был вскрыт всего один замок на сундуке стандартной модели – замок, связанный с поведением нейтрино. Более того, он был открыт не на ускорителе, а с помощью подземного грейзеновского детектора нейтрино и UNDINE. Чуть позже я расскажу об этом подробнее.

* * *

Одно из прозвищ Фрэнсиса Халзена – «самое быстрое перо на Западе». Впервые он погрузился в область нейтринной астрономии в свободное время в ходе своей поездки на Гавайи в 1980 году. Он предоставил теоретическую работу²³⁶ на крупный симпозиум DUMAND ²³⁷, организованный тем же летом Джоном Лёрндом в Гонолулу. В работе содержались расчеты количества и спектра энергии мюонов, которые данный инструмент мог найти в высокоэнергетических космических лучах.

В симпозиуме участвовали и другие теоретики, в том числе выдающиеся русские ученые. Одна из целей Лёрнда состояла в том, чтобы создать у профессионального сообщества заинтересованность, а теоретическая работа, опирающаяся на эксперимент, обычно в таких случаях помогает. Однако Джон думает, что Фрэнсис подержал DUMAND не только своей феноменологической работой, но и тем, что постоянно рассказывал о DUMAND в ходе своих многочисленных выступлений по всему миру. Это – важная форма научного «перекрестного опыления», поскольку в ходе таких путешествий все участники могут узнать что-то новое. Боб Морс говорит:

Фрэнсис наверняка пришел бы в бешенство, услышав эти мои слова, но ведь Фрэнсис – это наш новый Дейв Клайн. Дейв так же мотался туда и сюда, подлетал к каждому цветку, переносил с собой пыльцу, разбрасывал ее повсюду, а затем делился с нами новостями. Фрэнсис делает то же самое.

* * *

К сожалению, тонкие ростки сотрудничества, начавшие пробиваться в годы холодной войны, вскоре были грубо выдернуты из земли. В декабре 1979 года, менее чем за месяц до начала финансирования DUMAND, СССР вторгся в Афганистан, а после президентских выборов в США в ноябре 1980 года Джимми Картера сменил более воинственный Рональд Рейган. Артур Робертс рассказывает, что

разрыв связей с русскими был произведен элегантно и в хорошем стиле²³⁸. Нам конфиденциально сообщили, что мы, конечно, вольны выбирать себе партнеров, но при продолжении работы с советскими учеными может оказаться так, что для нас не найдется финансирования.

«Мы держали каналы открытыми и оставались друзьями, – добавляет Лёрнд, – однако больше не могли работать вместе». Возможно, для русских эта неприятность обернулась большим благом.

Глава 6 Наука в своем лучшем виде

Участники проекта DUMAND сразу начали мыслить масштабно (возможно, слишком масштабно). Изначальная концепция требовала создания массива детекторов объемом 1,6 кубических километра, расположенного в Тихом океане на глубине пяти километров, в 30 км от ближайшего берега. Он должен был состоять из 1200 с лишним «бисерных нитей», по 18 оптических детекторов на каждой, то есть всего более 23 000 детекторов. Каждая «бусина» представляла собой стеклянную сферу, способную выдерживать давление в 500 атмосфер. Внутри сферы располагался фотоэлемент и связанная с ним электроника. Стоимость одних лишь фотоэлементов достигала 70 миллионов долларов²³⁹. Нити должны были удерживаться у дна океана с помощью якорей и оставаться вытянутыми с помощью поплавков в их верхней части. В проекте планировалось использовать оптико-волоконные кабели для передачи электрических сигналов на берег, хотя на тот момент необходимая технология еще не была изобретена. Артур Робертс отмечает, что «океанографы были просто поражены – этот проект был в сотни раз масштабнее любого другого мирного океанского проекта»²⁴⁰.

В конце концов участникам DUMAND так и не удалось закрепить хотя бы одну функционирующую нить на дне океана. Первая была утеряна в 1982 году, когда при погружении в воду не выдержал кабель, на котором держались детекторы (несмотря на то, что он был рассчитан на в 20 раз б'Oльшую нагрузку). Причиной аварии стала так называемая нагрузка рывком (snap loading): если троc с детекторами уже находится на определенной глубине и в этот момент судно-кабелеукладчик вдруг резко поднимается на волне, трос не успевает подняться за ним, поскольку сферы оптических модулей испытывают сильное сопротивление воды – примерно так же, как обычный якорь²⁴¹. Вторую нить потеряли в 1985 году, «когда не сработали взрывающиеся болты, которые должны были освободить ее в конце запланированного срока пребывания на дне океана»²⁴².