上海交通大学李政道研究所的青年科学家徐东莲正带领团队推进一项极具挑战性的科研项目——“海铃计划”(TRIDENT)。这个以探索宇宙奥秘为目标的项目,将在2026年迎来关键转折点:“海铃一期”将从技术研发阶段全面转向工程实施与规模化验证,计划完成10根望远镜串列的部署,构建覆盖约1立方公里的小型中微子望远镜,正式开启对被称为“幽灵信使”的宇宙中微子的探测之旅。
作为“海铃计划”的首席科学家,徐东莲的科研构想源于多年前的一个大胆设想:在中国西沙海域建设一座深海中微子望远镜。2021年,在上海市和上海交通大学等多家单位的支持下,她牵头组建了海铃合作组。同年9月,团队赴西沙海域完成3500米深海原位勘测,成功选定理想台址,为项目奠定了坚实基础。目前,海铃合作组已发展成为一个涵盖国内外众多科研机构、专家学者,具有跨学科特色的大型国际合作团队。
“从7年前开始探索,到自主研发设备,现在‘海铃一期’的推进已进入倒计时阶段,每一天都至关重要。”徐东莲介绍,部分核心装备正在实验室进行长周期质量测试,团队成员在春节期间也保持待命状态。项目推进的高强度节奏,源于其涉及的学科交叉复杂性和技术挑战性——从海洋工程到粒子物理,从化学到精密仪器制造,每个环节都需要层层突破。
中微子之所以成为宇宙探索的关键,源于其独特的物理特性。与传统依赖电磁辐射的观测手段不同,中微子能穿透极端致密的天体环境,携带宇宙大爆炸、恒星演化等关键信息。由于不带电且质量极小,中微子与物质的相互作用极弱,在穿越天文尺度距离时几乎不会被星际磁场偏转,因此被科学家誉为宇宙的“幽灵信使”。
当前,全球最大的中微子望远镜是位于南极冰层下的“冰立方”(IceCube),但其观测精度受冰川尘埃多、光子散射强等因素限制。徐东莲指出,南海深水区域散射少,探测指向精度有望实现数量级提升。南海地处赤道附近,观测视野更广,“海铃”将成为国际上首个兼具低纬度覆盖和全灵敏度巡天能力的中微子望远镜,填补全球探测网络在赤道区域的空白。
在技术突破方面,团队自主研发了“混合型光电球舱(hDOM)”,可更精准定位中微子天体源;针对深海布放难题,研制了“蜘蛛系统”——一种深海精密仪器柔性布放装置,确保望远镜阵列在水下安全、精准部署。这些创新成果已引发国际科学界关注,多篇论文在重要期刊发表。
2025年3月,团队已完成望远镜样机回收,获取了海水放射性本底、大气缪子信号等关键数据,核心探测单元hDOM也通过研发验证。目前,“海铃一期”建设已进入最后筹备阶段,预计今年将在目标海域启动工程实施。徐东莲表示:“团队的每一个人都期待着在中国深海中捕捉到来自宇宙深处的信号,这将是多学科交叉融合的重大突破。”











