美国极深地下实验室建造可能由能源部接管

2010-12-27 10:26 来源: 科学时报
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  美国极深地下科学和工程学实验室示意图。图片来源:斯坦福地下实验室

  美国国家科学委员会(NSB)是国家科学基金会(NSF)的主管机构。据新出版的《科学》杂志报道,今年11月30日,NSB否决了NSF要求在2011年为极深地下科学和工程实验室增加8.75亿美元的提案。该实验室计划建造在南达科他州一座废弃的金矿上,由NSF和美国能源部共同建造。但如今,实验室建设的重任可能要由能源部来承担了。

  建造地下实验室的主要目的是屏蔽宇宙射线对实验的干扰,研究极罕见的核物理过程,如开展粒子物理、天体物理和宇宙学等实验。意大利、日本和中国均建造了巨大的地下实验室。美国极深地下科学和工程实验室的建造也是出于类似目的。

  霍姆斯特金矿原是一个废弃的金矿,美国的科学家们希望将它改造为世界上最大的地下实验室:位于地下2250米深的巨大空间能容纳大型物理实验装置,并将产生革命性的结果,如寻找神奇的暗物质颗粒、模糊物质和反物质界线的一种射线;实验室也为地球物理学家和微生物学家提供进入地球内部的罕见机会。

  然而,霍姆斯特极深地下实验室的建造却一路坎坷。2001年,研究人员努力说服国会拨专款,防止这座金矿在被关闭后充水,但国会没有同意。2007年7月,NSF在经过竞争后,选择霍姆斯特金矿作为实验室地址;2009年9月,NSB同意拨款2900万美元用于实验室的初步设计。但这笔钱并没有支付相关的运作费用,因为金矿的水泵必须不断抽水以保持部分地方的干燥。

  今年3月,南达科他州批准了540万美元的运作经费,这笔费用可至2011年5月。NSF和研究团队申请190万美元经费帮助度过困难时期,直至NSB在明年底评估完设计方案,基金会还希望委员会能在明年春天时提供额外的1000万美元。

  然而,NSB却认为,目前的方案“不可接受”。委员会主席、俄勒冈州立大学海洋生物学家马克·阿尔伯特说,委员会成员拒绝了两个机构分担责任和成本的方案。

  在目前这种管理模式下,NSF将承担实验室4.8亿美元的基础建设费用,而能源部只负责实验室最大实验装置——粒子探测器的领导工作,该粒子探测器名为“长基线中微子实验”,重达2万公吨,费用至少为6.6亿美元。该实验将捕获从能源部费米国家加速器实验室中飞出的中微子,并将成为未来数十年中费米国家实验室的旗舰项目。

  NSB成员质疑大型基础设施项目的建造是否符合NSF的使命,因为NSF一般情况下只建造望远镜这样的科学仪器。阿尔伯特说:“我们是一个科学机构,不是任务机构、设备机构或大型基础设施机构。”相反,能源部科学办公室则支持了一个国家实验室系统和用户设备,这是能源部的使命所在。

  加州大学伯克利分校的物理学家开尔文·拉斯克是地下实验室设计小组负责人,他说:“我们将继续与国家科学委员会、国家基金会和能源部对话,在解决他们的问题的同时也保持项目的动能。”

  然而,NSF数学和物理学部主任爱德华·赛德尔则表示,经过10年的抗争,建造地下实验室设施的战役进入了一片未知领域。一个明确的问题是,NSF将负责支持地下实验室建造好以后的实验。

  如今,极深地下实验室的支持者们将希望寄托于能源部。能源部看似也愿意挽救这个多难的项目。能源部科学办公室负责人威廉·布林克曼表示:“我们还没有作任何决定,但我们正试图不让在这个项目上付出的所有努力白费。”