由费米实验室主持的深地下中微子实验(DUNE)是一项巨大的国际科学努力。超过一千名研究人员致力于阐明被称为中微子的难以捉摸的亚原子粒子，以及可能是物质本身的性质。

在物理学上也将是巨大的努力。该实验会将来自美国能源部伊利诺伊州费米实验室的世界上最强的高能中微子束，发送到位于南达科他州桑福德地下研究设施800英里外的大型粒子探测器。四个中微子探测器模块中的每个模块都将是四层楼高，超过200英尺长。施工人员将挖掘近80万吨的岩石，以建造长基线中微子设施的巨大洞穴，用于安置这些探测器。

面临着什么样的挑战呢?必须在南达科他州建造LBNF洞穴以及未来的粒子探测器所需的一切东西，都必须通过13英尺乘以5英尺的竖井舱降低到地表以下一英里处，然后像瓶中船一样组装在地下。即使是用于移走岩石的大型机器也必须遵循这一过程。

4月5日，承包进行挖掘的蒂森矿业公司获许开始了地下工程。蒂森将把35台设备带到地下，大约30台需要拆解才能放得进竖井。调动所有地下重型设备大约需要三个月。

这两个巨型钻机是施工人员将用于深地下中微子实验的洞穴开挖的一些设备。在通过英里深的罗斯竖井将其降低至地下之前，首先需要对它们进行部分分解。照片：桑福德地下研究设施Matthew Kapust

“这些机器是专为矿山而设计的，因此它们是分成组件运来的，承包商会研究可在提升机笼内装入什么尺寸的组件，”管理开挖工程的费米实验室驻地工程师詹姆斯·里卡德说。“他们试图尽可能地将其分解”，以将这些碎片装入高12英尺的笼子中。长而窄的部件挂在笼子下面。

该钻机已被拆卸，准备将其运送到地下一英里的LBNF工作区。在放下任何大型设备之前，工作人员都要进行测试吊索，以了解如何吊装该设备，以便在通过井道时正确悬挂。照片：SURF亚当·戈麦斯(Adam Gomez)

首批将沿轴下降的机器之一是反井钻机。从5月开始，反井钻机将用于在一个1,200英尺长的通风井上钻一个导向孔，以增加气流并允许热量从地下实验室逸出。钻完13英寸的导向孔后，将钻头连接到12英尺的铰刀上，然后再将其拉回1200英尺，形成全尺寸的轴。该竖井将于2021年秋季完工。

蒂森将在地下移动的其他机器包括称为远程装卸机的可伸缩叉车;多功能滑移转向器;耐用的装载，运输和倾卸机器;以及会产生爆破孔的巨型钻头。这些设备来自蒂森内华达州和萨斯喀彻温省的总部，以及美国和加拿大的项目地点。

一台自动凿岩机直接从芬兰的制造商运送到现场。它的作用是在洞穴中安装20英尺长的钢螺栓，以加固屋顶和墙壁。该机器拥有先进的计算机控制系统来精确定位螺栓，并具有先进的安全功能和较低的排放量。这将是世界上仅有的两台此类机器之一。

已经运抵的机器被存放在异地堆场中，等待被带到地下施工现场。一旦进入地下，设备将被存储在现有的巷道和隧道中，直到可以建立设备和维修车间。

蒂森公司(Thyssen)进行的LBNF地下爆破计划于6月进行。洞穴的主要开挖工作将从八月开始，持续两年半。

蒂森挖掘项目经理安德鲁·哈迪(Andrew Hardy)说：“这真是令人兴奋的时刻。我们认为到目前为止，我们已经有很多活动了，但是现在它真的开始了。”

通过将一个大型支撑梁悬挂在笼子下面，可以将其准备好进行地下运输，该支架太大而无法放入Ross Shaft井架的内部。该梁将用于支撑钻井设备。图片来源：SURF的亚当·戈麦斯(Adam Gomez)

一旦地下工作开始，蒂森将每天使用笼式提升机不仅运输机械，还运输物料，安全用品和人员。该公司已与90名矿工，机械师和电工签约，分成三名轮换人员，以及由工程师，规划师，采购员，安全协调员和管理人员组成的地面支持团队，以确保工作全天候进行。

经过三年以上的开挖前工作和可靠性项目(例如，翻新了将近90年的起重机)后，转向LBNF进行更实质性的施工工作非常令人兴奋。

“我等不及了。”费米实验室的LBNF远端常规设施项目经理Michael Gemelli说。“我期待这个项目的下一个阶段。现场项目团队做了很多伟大的工作，为开挖工作奠定了基础。”

费米实验室得到美国能源部科学办公室的支持。科学办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者，并且致力于解决当今时代最紧迫的挑战。美国能源部科学办公室是美国物理科学基础研究的最大支持者，并致力于解决当今时代最紧迫的挑战。