На территории Тункинского астрофизического центра Иркутского государственного университета, где расположена гамма-обсерватория TAIGA, планируется установить водные черенковские детекторы. Эти устройства будут регистрировать вторичные частицы широких атмосферных ливней, которые возникают при взаимодействии космических лучей и гамма-квантов с атмосферой Земли. Измерения позволят учёным точнее определять, какая именно частица пришла из космоса.
Принцип работы детекторов основан на черенковском эффекте: когда быстрая заряженная частица проходит через воду, возникает слабая вспышка света. Её улавливают чувствительные оптические датчики. Чтобы свет доходил до датчиков без потерь, вода в детекторе должна быть исключительно чистой и прозрачной. Качество воды напрямую влияет на надёжность регистрации сигнала и срок службы установки, который рассчитан более чем на десять лет.
Для получения такой воды в ИГУ ввели в эксплуатацию систему подготовки ультрачистой воды на основе обратного осмоса. Она способна выдавать около 500 литров в час. Пока используется водопроводная вода, но в будущем рассматриваются и другие источники, включая скважины и реки. Очищенную воду планируют доставлять в обсерваторию из Иркутска на грузовом автомобиле в специальных пластиковых ёмкостях объёмом по 5 кубических метров каждая.
Прототип водного черенкового детектора уже успешно проработал год. Сейчас учёные строят три полноразмерных детектора объёмом около 50 кубических метров воды каждый. Один из них, по расчётам, должен начать сбор данных уже в этом году. Конечная цель проекта — научиться по параметрам атмосферного ливня восстанавливать свойства первичной частицы: её энергию, направление и тип, будь то гамма-квант, протон или более тяжёлое ядро.