近日，由上海交通大學科研團隊主導實施的「海鈴計劃」取得關鍵進展，海底「望遠鏡」關鍵裝置——光電探測器柔性潛標專用載具完成海試。經過本輪驗證，首批「海鈴計劃」的探測潛標有望在明年投入建設。

《央視新聞》介紹，即將在南海海底3500米深處建造的全球領先的中微子「望遠鏡」，名為「海鈴計劃」，能夠「聆聽」着宇宙中中微子發射出的微弱信號。

中微子不帶電、幾乎沒有質量，能輕鬆穿透地球，就像「幽靈穿牆」，所以也被叫作「幽靈粒子」。它和引力波一樣，是極少數能從黑洞深處逃出的「信號」，攜帶著關於宇宙起源、能量，甚至時間的秘密，是人類理解宇宙、追尋宇宙誕生及演化之謎的關鍵線索。

在物理學上，中微子「不帶電且幾乎沒有質量」，其特性令科學家難以通過常規手段「捕捉」到。目前廣泛採用的捕捉中微子的方式，是通過觀察其與其他粒子碰撞產生的效應來實現，當中微子和水中的原子核或電子碰撞，被撞一方會得到中微子傳遞的一部分能量，打出一大串次級粒子，從而產生類似「光爆」的現象——切倫科夫光。

在水中，切倫科夫光是一種微弱的藍色閃光，而中微子探測器會通過捕捉那一瞬間的藍光，去追蹤中微子穿越海水時留下的痕跡與方向。惟在過去幾十年，全球的科學家只捕捉到幾百個高能天體中微子，難以深入研究深層的規律。

全球只有幾個大型中微子望遠鏡，包括由美國主導、建在南極冰川的冰立方，俄羅斯建在貝加爾湖的望遠鏡，還有地中海的KM3NeT望遠鏡，它們探測體量約在1立方公里。但隨着探測精度要求愈來愈高，便需要更大、更靈敏的「鏡頭」，而「海鈴計劃」的目標正是將中微子探測體積擴大到10立方公里。

「海鈴計劃」中的「鈴鐺」——深海光學探測球艙，是一個極其精密的光電倍增設備。上海交通大學李政道研究所長聘學者 「海鈴計劃」首席科學家徐東蓮介紹，當單光子打到探測球艙上面，經過後端千萬倍的放大，科學家就可以讀出比較大的信號，實現單光子的探測。

據介紹，探測球艙每20個為一組，整齊地懸掛在兩根長達700米的纜繩上。纜繩一頭固定在海床上，另一頭由浮力塊向上牽引，令它在水中垂直豎起，形成一根潛標。未來，「海鈴計劃」將在深海布設上千根潛標、兩萬多個探測球艙，猶如一整片漂浮在海底的「風鈴陣」。

整個項目計劃放置約1000個探測潛標，此工程需要一個安全高效的布放裝置。研究團隊從蜘蛛吐絲的連續性與可控性中獲得靈感，研發出「蜘蛛系統」。

上海交通大學船舶海洋與建築工程學院教授、「海鈴計劃」副總工程師田新亮介紹，布放裝置由上下兩部分組成，下面是潛標的底座，上面的「卷軸」則是負責布放的運載裝置。當布放裝置沉到海底後，「蜘蛛系統」便會瞬間一分為二，底座拽着潛標的一端留在海床上，而「卷軸」則會浮上海面，探測球會順著主纜一顆一顆被送出去，直到700米長的潛標完全展開。

除了「蜘蛛系統」，「海鈴」在探測球艙上也做了不少國際首次的嘗試，包括第一次把傳統光電倍增管和矽基光電探測器結合，讓探測信號的反應速度更快、方向判斷更準；採用類似昆蟲覆眼的設計，幾乎整個球面都能感光，更適合在複雜多變的海水環境中，全方位捕捉微弱的信號。團隊還首創實時光學標定系統，能根據海水透明度和洋流變化自動校準，讓望遠鏡始終保持「清晰對焦」。