在希腊神话中，阿尔戈英雄面对着尖锐的岩石、汹涌的大海、魔法和怪兽的种种危险，寻找传说中的金羊毛。如今，美国能源部费米国家加速器实验室的一项新机器人项目将采用不同的名称和探索精神。

这个名为“Argonaut”的机器人系统将用于监测液氩粒子探测器的外部情况。它将在零下193摄氏度的液态氩环境中运行，用于监控超冷粒子探测器的状态。该项目于今年3月获得资助，目标是开发出迄今为止最耐寒的机器人之一，不仅在粒子物理学领域，也在深空探测方面具有潜在应用价值。

氩是一种广泛存在于空气中的元素，已成为科学家们进一步了解宇宙的关键组成部分。在液态形式下，氩气被用于多个费米实验室的实验，研究被称为中微子的粒子，包括MicroBooNE、ICARUS、SBND以及下一代国际深层地下中微子实验。液氩还用于暗物质探测器，如DEAP 3600、ARDM、MiniCLEAN和DarkSide-50。

液氩有许多优点。它的密度较高，增加了中微子相互作用的机会。它是惰性的，可以记录由中微子相互作用击出的电子，从而形成三维粒子轨迹图像。它也是透明的，研究人员可以通过收集光线来确定相互作用的时间。此外，液氩相对便宜，这在建造DUNE实验所需的70000吨液氩装置时是一个巨大的优势。

然而，液态氩探测器也面临挑战。为了产生高质量的数据，液氩必须保持极冷且纯净。这意味着探测器必须与外界隔绝，以防止氩气蒸发或被污染。由于访问受限，诊断或解决探测器外部的问题可能非常困难。一些液态氩探测器，如欧洲核子研究中心的ProtoDUNE探测器，内部装有摄像头，用于检测气泡或火花等异常情况。

为了满足低功耗需求并避免液氩干扰，“Argonaut”将沿着探测器一侧的轨道缓慢移动。其主要功能是一个可移动的摄像头，但参与项目的工程师计划增加其他功能，例如用于小型电子维修的伸缩臂。

费米实验室物理学家詹·拉夫表示：“有时候，用我们自己的眼睛观察比解读传感器数据更容易。”她参与了包括MicroBooNE、ArlIAT和DUNE在内的多个液态氩探测器的研究项目。

当费米实验室工程师比尔·佩利科思考如何让外部摄像头能够移动时，便有了“Argonaut”这一设想。尽管一个移动摄像头听上去简单，但在液态氩环境中设计它却带来了独特的挑战。

所有电子组件都必须能够在极端寒冷和高压条件下正常工作。所有材料都必须能承受从常温到低温的冷却过程，不会因过度收缩或变脆而损坏。任何移动部件都必须顺畅运作，不能使用润滑剂，因为这可能会污染探测器。佩利科指出：“你不能让某些东西掉落、破裂或散开，导致短路、污染液氩或影响系统噪声。”