Почти в миле под землей в Южной Дакоте в три смены по 30 человек круглосуточно трудятся строители, буря подземное пространство для науки. Это огромное усилие для получения нейтрино.
Чтобы лучше изучить эти частицы, международное сотрудничество из более чем тысячи ученых создали эксперимент Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), проводящийся Национальной ускорительной лабораторией Fermilab Министерства энергетики США. Исследователи будут изучать пучок нейтрино, покидающий Fermilab в Иллинойсе и снова достигающий подземного исследовательского центра Сэнфорда в Южной Дакоте. Частицы нейтрино пройдут 1300 километров прямо через землю, чтобы попасть из лаборатории в лабораторию — никакой туннель не нужен.
Детектор DUNE в Южной Дакоте станет крупнейшим детектором нейтрино из когда-либо созданных. Каждый из четырех детекторных модулей будет содержать 17000 тонн жидкого аргона, в котором нейтрино будут взаимодействовать, оставляя следы сигнатуры. Освобождение места для этих массивных инструментов и вспомогательного оборудования является частью работы по созданию базы нейтрино. Для этого потребуется переместить около 800 тысяч тонн породы, создав пещеры, достаточно большие, чтобы вместить гигантских четыре реактивных самолета.
Thyssen Mining, компания, выполняющая земляные работы, является одним из двух крупных подрядчиков, поддерживающих этап земляных работ.
Перед тем, как начать раскопки большой пещеры, нужно осуществить некоторые подготовительные работы. Первым шагом является расширение существующих подземных туннелей, называемых штольнями, и создание вертикальной вентиляционной шахты в 0,25 мили. Отверстие улучшит поток воздуха, необходимый для работ землей на уровне 4850 футов, где будут проводиться основные строительные работы. Раскопки главных пещер начнутся этой осенью.
В июне строители пробурили пилотную скважину длиной 1200 футов в промежутке между 3650 футов до 4850 футов. Экспериментальная скважина была завершена 30 июня, и буровая установка вышла в нескольких сантиметрах от своей цели.
После завершения пилотного ствола рабочие заменили буровую коронку на большую развертку. Этот круглый инструмент имеет ширину около 12 футов и вращается, когда строительная бригада протягивает его через потолок, на ходу разрушая камень. Обломки падают до уровня 4850 футов, где их собирают, транспортируют к валу Росса и отправляют на поверхность. Затем конвейерная система доставляет породу еще на три четверти мили к бывшему участку открытой добычи под названием Open Cut. Экипажи рассчитывают достроить вентиляционную шахту осенью.
По словам Джеймса Рикарда, инженера-резидента Fermilab, метод подъема ствола «вероятно, лучший метод для создания круглых валов». Наряду с раскопками основных пещер бригады также увеличат некоторые штольни и территорию вокруг вала Росса, чтобы освободить больше места для транспортировки оборудования DUNE. Для этих раскопок, а также возможных раскопок основных пещер, команды переключатся на метод «бурения и взрыва», используя заряды взрывчатого вещества, помещенные в небольшие отверстия.
Полную информацию о раскопках можно найти здесь.
