Cela a commencé par une explosion.

Le 23 juin, l'entreprise de construction Kiewit Alberici Joint Venture a déclenché des explosifs 3, 650 pieds sous la surface dans le plomb, Dakota du Sud, pour commencer à créer un espace pour l'expérience internationale Deep Underground Neutrino Experiment, hébergé par le Fermilab du ministère de l'Énergie.

L'explosion est le début de l'activité d'excavation souterraine pour l'expérience, connu sous le nom de DUNE, et l'infrastructure qui l'alimente et l'abrite, appelé l'installation de neutrinos à long terme, ou LBNF.

Situé à un mile de profondeur dans la roche du Dakota du Sud à l'installation de recherche souterraine de Sanford, Le détecteur de particules géant de DUNE suivra le comportement de particules fugaces appelées neutrinos. Le plan pour les trois prochaines années, c'est que les ouvriers vont dynamiter et forer pour en enlever 800, 000 tonnes de roche pour abriter le gigantesque détecteur et ses systèmes de support.

« Le début du dynamitage souterrain pour ces premières activités d'excavation marque non seulement le début de la prochaine phase majeure de ces travaux, mais des avancées significatives sur la construction déjà en cours pour préparer le site à l'expérimentation, " a déclaré Chris Mossey, directeur adjoint du Fermilab pour LBNF/DUNE-US.

Les travaux d'excavation commencent par l'enlèvement de 3, 000 tonnes de roche 3, 650 pieds sous terre. Cette première étape crée une station pour une perceuse massive dont l'alésage est aussi large qu'une voiture est longue, environ quatre mètres.

La machine aidera à créer un 1, Puits de ventilation de 200 pieds jusqu'à ce qui sera la caverne beaucoup plus grande pour le détecteur de particules DUNE et l'infrastructure associée. Là, 4, À 850 pieds sous la surface, à environ 1,5 kilomètre de profondeur, le projet LBNF enlèvera des centaines de milliers de tonnes de roche, environ le poids de huit porte-avions.

L'espace vidé sera finalement rempli de l'énorme et sophistiqué détecteur de DUNE, un chasseur de neutrinos à la recherche d'interactions avec l'une des particules les plus insaisissables de l'univers. Les chercheurs enverront un faisceau intense de neutrinos du laboratoire Fermi dans l'Illinois au détecteur souterrain du Dakota du Sud, directement à travers la terre, aucun tunnel n'est nécessaire et mesurez comment les particules changent d'identité. Ce qu'ils apprennent peut répondre à l'une des plus grandes questions de la physique :pourquoi la matière existe-t-elle au lieu de rien du tout ?

"La communauté mondiale de la physique des particules se prépare de diverses manières pour le jour où DUNE sera en ligne, et cette semaine, nous prenons l'étape matérielle d'excaver la roche pour soutenir le détecteur, " a déclaré Stefan Söldner-Rembold, porte-parole de DUNE de l'Université de Manchester. " C'est un merveilleux exemple de collaboration :alors que des fouilles ont lieu dans le Dakota du Sud, Les partenaires DUNE du monde entier conçoivent et fabriquent les pièces du détecteur DUNE."

Un certain nombre d'expériences scientifiques prennent déjà des données à l'installation de recherche souterraine de Sanford, mais aucune activité n'a lieu au niveau 3650. Avec rien ni personne à proximité, l'étape initiale d'excavation pour créer la caverne pour le forage se déroule dans un environnement isolé. C'est aussi l'occasion pour le projet de construction LBNF de recueillir des informations sur des sujets tels que l'écoulement de l'air et la réponse particulière de la roche à la technique de forage et de dynamitage avant de passer à l'excavation plus large au niveau 4850, où l'expérience sera construite.

« Il était important pour nous d'élaborer un plan qui permettrait à l'excavation du LBNF d'aller de l'avant sans perturber les expérimentations déjà en cours dans d'autres parties du niveau 4850, " a déclaré Joshua Willhite, responsable des installations conventionnelles du site lointain de l'installation de neutrinos à longue base de Fermilab. Après une période d'excavation au niveau 3650, le projet amorcera l'excavation au niveau 4850.

Chaque morceau du 800, Les 000 tonnes de roche délogées par l'opération de forage et de dynamitage souterraine doivent à terme être transportées à un kilomètre et demi jusqu'à la surface. Là, un convoyeur est en construction pour transporter la roche concassée sur un tronçon de 4, 200 pieds pour le dépôt final dans l'Open Cut, une énorme zone minière à ciel ouvert creusée dans les années 1980. Aussi grande que soit l'excavation du LBNF, la roche déplacée à la surface et déposée dans la tranchée à ciel ouvert n'en remplira que moins d'un pour cent.

L'excavation au niveau 3650 sera complétée au cours des prochains mois, avec le dynamitage au niveau 4850 prévu pour commencer immédiatement après.