IceCube南极天文台圆满完成升级：中微子探测灵敏度实现飞跃并部署深层地震仪

位于南极阿蒙森-斯科特站的IceCube中微子天文台已成功完成大规模基础设施升级，这一举措显著增强了其捕捉低能中微子的能力。自2023年启动以来，该项目历经三次实地考察，最终于2026年初在超过1.6公里的深冰层下完成钻探工作。此次升级共安装了600多个新型高灵敏度光学传感器模块，分布在6条新部署的电缆上。至此，整个探测阵列在南极一立方公里的冰层中已拥有92条电缆，形成了更为严密的探测网络。

传感器密度的提升对于研究中微子振荡至关重要，这进一步巩固了IceCube在长距离大气中微子测量领域的领先地位。新引入的模块包括多管数字光学模块（mDOM）和D-Egg，其探测灵敏度是此前传感器的两到三倍。这一技术突破使研究人员能够对过去15年积累的海量数据进行重新分析，从而更精确地界定中微子味（flavors）及宇宙射线的组成。美国国家科学基金会（NSF）指出，此次升级确保了美国在中微子物理领域的科研优势，并为即将到来的IceCube-Gen2扩张计划奠定了坚实基础。

在推进中微子研究的同时，天文台还与美国地质调查局（USGS）合作部署了两台新型地震仪，创下了全球地震仪安装深度的纪录。这些仪器被安置在南极冰盖下方超过8000英尺（约2.5公里）处，利用极度安静的环境监测全球地震活动，并以前所未有的清晰度探究地球深层结构。该部署于2026年1月完成，不仅扩展了USGS的全球地震台网，也是与威斯康星大学麦迪逊分校紧密合作的结晶。

这些地震仪专为应对极端严寒和高压环境而设计，能够承受高达每平方英寸8500磅（psi）的压力。其收集的数据将有助于提升全球防灾减灾能力，包括支持海啸预警系统和监测核试验活动。值得一提的是，这些仪器使用了最初为IceCube暗物质搜寻实验设计的封装外壳，这种跨学科的资源利用强化了南极地区的长期地球物理监测能力。

历时约七年的IceCube升级工程（包括新硬件的研发）为未来的IceCube-Gen2项目铺平了道路。作为现有天文台的延伸，IceCube-Gen2计划包含三个主要阵列：扩展光学阵列、用于捕捉超高能中微子的大型无线电阵列以及地面阵列。该设施旨在解析从TeV到EeV能级的超高能中微子天空，力求揭示宇宙中最具能量粒子的起源，并挑战物理学标准模型的极限。当前升级带来的GeV能级灵敏度提升，确保了在下一代探测器部署前科学研究的连续性与深度。