LSMMLaboratorio Subterráneo

Multidisciplinario Mexicano

AntecedentesConciencia de que la comunidad Mexicana de Física de Partículas ha alcanzado un alto grado de desarrollo, tanto experimental como teórico puesto en evidencia por su participación exitosa en grandes proyectos internacionales de física de frontera.

Un mayor desarrollo puede impulsarse con los esfuerzos conjuntos realizados al rededor de un proyecto común, de gran alcance, y de largo término

Podemos optimizar los recursos humanos y materiales para el desarrollo de tecnología de frontera

Estamos en capacidad de impulsar la multidisciplina DUSEL (Deep Underground Science and Engineering Lab.)

Construcción y puesta en operación de un laboratorio nacional con instalaciones subterráneas y de superficie, dedicado a la investigación científica y el desarrollo tecnológico.

Realizar experimentos de frontera en física y astrofísica , pero también se prevé una amplia utilización en biología, ciencias de la tierra e ingeniería.

Especial atención se dará a la integración de diversas áreas del conocimiento promoviéndose la realización de investigaciones multidisciplinarias.

El diseño, construcción y operación del laboratorio será un emprendimiento científico, tecnológico e industrial mexicano, si bien se buscará la cooperación con otros países.

Objetivo Principal

El proyecto cuenta con la participación de 87 investigadores de 15 instituciones:

1. Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)2. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP)3. Universidad de Guanajuato 4. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo5. Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV)6. Universidad Iberoamericana7. Universidad de San Luis Potosí8. Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica (INAOE)9. Universidad de Sonora10. Universidad Autónoma de Zacatecas11. Universidad Autónoma de Sinaloa12. Universidad de Colima13. Virginia Tech14. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo15. Centro de Investigación en Polímeros

Instituciones Nacionales Involucradas

SERVICIOS INDUSTRIALES PEÑOLES S.A. DE C.V.

Investigadores (87); Instituciones (15)- Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)1. Rubén Alfaro Molina,2. Alejandro Ayala, 3. Antoni Camprubí Cano (Inst. de Geología), 4. Carlos Canet Miquel (Inst. de Geofísica), 5. Eleazar Cuautle, 6. Juan Carlos D´Olivo, 7. Eduardo González Partida (Centro de Geociencias), 8. Gustavo Medina Tanco, 9. Lukas Nellen, 10. Guy Paic, 11. Pedro Podesta, 12. Federico Sanchez, 13. Valeria F. Souza Saldivar (Inst. de Ecología), 14. Manuel Torres, 15. Luis Urrutia, 16. José Valdés (Inst. de Geofísica),17. Sarira Sahu,18. Rafael Navarro19. Raymundo Martínez Serrano (Inst. Geofísica)20. Neftali Rodriguez Cuevas21. Katy Juarez (Inst. Biotecnología)- Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP)22. Arturo Fernández, 23. Humberto Salazar, 24. Oscar Martinez, 25. Alfonso Rosado, 26. Ibrahim Torres, 27. César Alvarez, 28. Sergio Vergara, 29. Aurora Vargas, 30. Cupatitzio Ramirez, 31. Mario Ivan Martinez, 32. Germán Muñoz, 33. Oscar Martinez Bravo, 34. Ibrahim Torres Aguilar, 35. Cesar Alvarez Ochoa.- Universidad de Guanajuato 36. David Delepine, 37. Julian Felix, 38. Jose-Luis Lucio, 39. Gerardo Moreno, 40. Mauro Napsuciale Mendivil, 41. Marco A. Reyes Santos, 42. Luis A. Ureña, 43. Jose Socorro, 44. Victor Migenes, 45. Miguel Sabido,46. Octavio Obregón.

- Universidad de Michoacana de San Nicolás de Hidalgo1. Luis Villaseñor, 2. Adnan Bashir, 3. Alfredo Raya Montaño4. Victor Garduño (Instituto de Metalurgia)5. Víctor Villanueva (HEP-Th IFM)6. Christian Schubert (HEP-Th y Biología celular, IFM)7. Nita Schubert (Biología Celular, IFM e IIQB) - Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV)8. Heriberto Castilla, 9. Omar Miranda Romagnoli, 10. Luis Manuel Montaño Zetina, 11. Miguel Angel Pérez-Angón, 12. Abdel Pérez-Lorenzana, 13. Arnulfo Zepeda, 14. Alberto  Sanchez Hernandez, 15. Augusto García Gonzalez, 16. Guillermo Contreras, 17. Juan José Alvarado Gil, 18. Ricardo Lopéz Fernández, 19. Juan Barranco Monarca, 20. Celio Moura,21. Rodrigo Pelayo.- Universidad Iberoamericana22. Salvador Carrillo, 23. Fabiola Vázquez- Universidad de San Luis Potosí24. Jurgen Engelfried, 25. Antonio Morelos Pineda26. Mariana Kirchbach- Instituto Nacional de Astrofisica, Optica y Electronica (INAOE)27. Alberto Carramiñana- Universidad de Sonora28. Maria Elena Tejeda Yeomans29. Carlos Calcaneo- Universidad Autónoma de Zacatecas30. Alejandro Gutiérrez Rodríguez, 31. María de los Ángeles Hernández Ruiz32. Fernando Mireles García33. Leopoldo Leonardo Quirino Torres34. Francisco Ramírez Sánchez-Universidad Autónoma de Sinaloa35. Ildefonso León Monzón-Universidad de Colima36. Alfredo Aranda, 37. Lorenzo Diaz Cruz- Virginia Tech38. Antonio Nieto

-Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo1. Pedro Miranda2. Kinardo Flores Castro- Centro de Investigación en Polímeros3. Eduardo Nahmad Achar

FísicaAislamiento de la radiación cósmica

Ambientes de bajo background

Medidas de precisión

Estudio de procesos con secciones eficaces extremadamente pequeñas

¿Por qué al subterraneo?

Las preguntas:

¿Cuál es la naturaleza de la materia obscura?¿Cuáles son las propiedades fundamentales de los neutrinos?¿Cuál es el origen y la naturaleza de los rayos cósmicos ultra energéticos?

¿Qué fenómeno físico provoca la acelerada expansión del universo?¿Qué causa la asimetría materia-antimateria y la inestabilidad de la materia?

Geociencias Acceso y proximidad a sus objetos de estudio:

Fácil muestreo

Experimentación in situ a largo plazo

Validación directa de tecnicas remotas de imagenología y/o modelos teóricos

Biología Acceso a ambientes extremos

Sin fuentes fotosintéticas

Bajos niveles de radiación (¿evolución más lenta?)

Evolución aislada

Experimentos in situ de largo plazo

Ambientes profundos, limpios y controlados para excavación

Implicaciones para la evolución de la vida terrestre y la exobiología

Industria Investigación de los efectos y el uso de bacterias en los procesos de minería

Estabilidad estructural de cavidades subterráneas – Etc…

Tipo de Investigación:Física y otras cienciasDesechos nuclearesTerremotos

LSMM

ACCESO HORIZONTAL ACCESO VERTICAL

Altamente Deseable Fácil acceso para equipo pesado/voluminoso

Selección del sitio

Laboratorio de superficie:

Logística y soporte para el LabSub

Pero también : Investigación y construcción de detectores de alta tecnología.

El Lab. de superficie como Laboratorio nacional para el apoyo a las ciencias experimentales en todas las Instituciones Académicas e Industriales Mexicanas

Instalaciones subterráneasAlojarán los experimentos principales

Componentes

Profundidad y localización

LSMM ?

Ideal: tan profundo como sea posible!No menos de 500 mOptimo: Mina activa con accesos horizontales y que alcance profundidades ~1000 m

500 1000metros

1500 2000 2500

Al menos100’s de m2

Ideal: Tan grande como sea posible!

Tamaño

Instalaciones de superficieLaboratorio dotado de equipos básicos para el desarrollo de diferentes tecnologías y que, a la vez, tenga personal especializado capaz de dar servicios de alta calidad.

Laboratorio de Electrónica:

Laboratorio de Geología: Estudios complementarios de caracterización del sitio, Geología regional, Proyectos con las empresas mineras:

• Bodegas• Taller de laminación y separación de

minerales• Laboratorio de Petrografía

Talleres Mecánicos

Oficinas, Centro de convenciones

Labiratorio de Biotecnología Ambiental: bioremediación

Laboratorio de Computo: Control, adquisición y análisis de datos. GRID

Experimentos inicialesDetectores de Materia Oscura

Objetivo central; desarrollo, montaje, y operación de un detector criogénico de estado sólido para la detección de WIMPs: 25 Kgs.Requerimientos:. Habitaciones: limpia clase 1000, de 50 (exp) 25 m2 (criogenia). Almacén subterráneo,

Detector criogénico de Argón o Neón:

R&D: Desarrollo de prototipos

CDMS

WARP

Experimentos y proyectos huéspedes

Geología de Yacimientos Minerales: estudios Metalogénicos

Observatorio Sismotectónico: LS + LabSub:Instalación de instrumentos sismológicos debanda ancha y GPS

Estudio in vivo del transporte y la distribución de metales pesados en Plantas : tecnologías sostenibles de remediación ambiental a base de plantas (fitorremediación) cultivadas en condiciones ambientales controladas

Estudios de diversidad microbiana de subsuelo con un enfoque Metagenómico

Detección de rayos cósmicos: monitoreo de muones

Medición de secciones eficaces de reacción inducidas por iones ligeros a muy bajas energías

Impacto social económico y tecnológico

• Formación de Recursos Humanos de alto nivel tanto técnicos como científicos: Fortalecimiento de grupos incipientes.

• Impulsará la multidisciplinariedad: Oportunidad para explorar nuevas

interfases.

• Se prevee una importante participación de la industria: Construcción y

posterior producción de componentes tecnológicos.

• Generación de empresas basadas en transferencia tecnológica.

• La participación científica internacional fomentará la inversión de

recursos extranjeros a nivel local y regional.

• Se contribuirá al desarrollo regional: Demanda de servicios, y

generación de empleos.

Resumen finalEl Laboratorio Subterráneo Multidisciplinario Mexicano es una iniciativa de un 87 investigadores en 15 instituciones, cuyo objetivo es la construcción y puesta en operación de un Laboratorio Nacional con instalaciones subterráneas y de superficie, dedicado a la investigación científica y el desarrollo tecnológico.

Las instalaciones contaran con diversos laboratorios de investigación y desarrollo, que albergarán experimentos de diversas áreas científicas. En las instalaciones subterráneas su ubicarán los experimentos que por su naturaleza requieren de aislamiento de la radiación cósmica (desarrollo de detectores de alta sensibilidad, experimento de materia oscura, neutrinos, etc.), o que directamente tienen que ver con la ciencia asociada a los ambientes subterráneos (Geología, Observatorio sismotectónico, Biología, etc.)

Las instalaciones de superficie servirán como apoyo a las instalaciones subterráneas (taller mecánico, almacenes, oficinas, centro de conferencias, etc.), pero además albergarán laboratorios de desarrollo (electrónica, geología, biotecnología ambiental y computo).