Tudo começou com uma explosão.

Em 23 de junho, a empresa de construção Kiewit Alberici Joint Venture detonou explosivos 3, 200 metros abaixo da superfície em chumbo, Dakota do Sul, para começar a criar espaço para o experimento internacional Deep Underground Neutrino, hospedado pelo Fermilab do Departamento de Energia.

A explosão é o início da atividade de escavação subterrânea para o experimento, conhecido como DUNE, e a infraestrutura que o alimenta e o abriga, chamada Instalação de Neutrino de Linha de Base Longa, ou LBNF.

Situado a 1,6 km de profundidade na rocha de Dakota do Sul, no Sanford Underground Research Facility, O detector de partículas gigante do DUNE rastreará o comportamento de partículas fugazes chamadas neutrinos. O plano para os próximos três anos, é que os trabalhadores explodirão e perfurarão para remover 800, 000 toneladas de rocha para fazer uma casa para o detector gigantesco e seus sistemas de suporte.

"O início da detonação subterrânea para essas atividades iniciais de escavação marca não apenas o início da próxima grande fase deste trabalho, mas um progresso significativo na construção já em andamento para preparar o local para o experimento, "disse o Diretor Adjunto do Fermilab para LBNF / DUNE-US Chris Mossey.

O trabalho de escavação começa com a remoção de 3, 000 toneladas de rocha 3, 200 metros abaixo do solo. Este passo inicial esculpe uma estação para uma furadeira maciça, cujo diâmetro é tão largo quanto o comprimento de um carro, cerca de quatro metros.

A máquina ajudará a criar um 1, Eixo de ventilação de 200 pés até o que será a caverna muito maior para o detector de partículas DUNE e infraestrutura associada. Lá, 4, 850 pés abaixo da superfície - cerca de 1,5 quilômetros de profundidade - o projeto LBNF removerá centenas de milhares de toneladas de rocha, aproximadamente o peso de oito porta-aviões.

O espaço vazio será eventualmente preenchido com o enorme e sofisticado detector DUNE, um caçador de neutrinos em busca de interações de uma das partículas mais elusivas do universo. Os pesquisadores enviarão um feixe intenso de neutrinos do Fermilab em Illinois para o detector subterrâneo em Dakota do Sul - direto pela terra, nenhum túnel é necessário - e meça como as partículas mudam suas identidades. O que eles aprendem pode responder a uma das maiores questões da física:por que a matéria existe em vez de nada?

"A comunidade mundial de física de partículas está se preparando de várias maneiras para o dia em que o DUNE estará online, e esta semana, tomamos a etapa material de escavação de rocha para apoiar o detector, "disse o porta-voz do DUNE Stefan Söldner-Rembold da Universidade de Manchester." É um exemplo maravilhoso de colaboração:enquanto a escavação ocorre em Dakota do Sul, Os parceiros DUNE em todo o mundo estão projetando e construindo as peças para o detector DUNE. "

Uma série de experimentos científicos já coletam dados no Sanford Underground Research Facility, mas nenhuma atividade ocorre no nível 3650. Com nada e ninguém por perto, o estágio inicial de escavação para criar a caverna para a perfuração prossegue em um ambiente isolado. É também uma oportunidade para o projeto de construção do LBNF reunir informações sobre questões como fluxo de ar e a resposta particular da rocha à técnica de perfuração e detonação antes de prosseguir para a escavação maior no nível 4850, onde o experimento será construído.

“Foi importante para nós desenvolver um plano que permitisse que a escavação do LBNF avançasse sem interromper os experimentos já em andamento em outras partes do nível 4850, "disse o Gerente de Instalações Convencionais de Local Distante da Instalação de Neutrinos de Linha de Base Longa do Fermilab, Joshua Willhite. Após um período de escavação no nível 3650, o projeto iniciará a escavação no nível 4850.

Cada pedaço do 800, 000 toneladas de rocha desalojadas pela operação subterrânea de perfuração e detonação devem ser transportadas uma milha de volta à superfície. Lá, um transportador está sendo construído para transportar a rocha britada ao longo de um trecho de 4, 200 pés para o depósito final no corte aberto, uma enorme área de mineração a céu aberto escavada na década de 1980. Tão grande quanto a escavação LBNF será, a rocha movida para a superfície e depositada no corte aberto preencherá apenas menos de um por cento dela.

A escavação no nível 3650 será concluída nos próximos meses, com detonações no nível 4850 planejadas para começar imediatamente depois.