一直以來，美國國防部和其他聯邦機構都在尋求能產生伽馬射線、X射線、中子、質子和電子的先進來源，以實現各種科學、商業和國防應用——包括從醫療診斷到掃描貨物容器中的危險材料，再到對飛機及其部件進行無損檢測以查看內部缺陷等等。但是，上述這些來源都不能透過幾米厚的混凝土墻成像，從外部繪制火山核心圖，或深入地下以定位房間和隧道。為了實現這種成像能力，需要一種更強大的粒子。
為此，DARPA創建了“科學與安全的介子”（MuS2）項目，旨在創造一種被稱為介子的具有深度穿透力的亞原子粒子的緊湊來源。介子與電子類似，但重量約是其200倍。在高能量下，μ介子可以輕易穿過幾十到幾百米的水、固體巖石或土壤。然而，生產介子是一個挑戰，因為它需要一個非常高能量的千兆電子伏特（GeV）粒子源。目前，有兩個主要的介子來源。宇宙射線在高層大氣中的相互作用自然會產生介子，因為它們以產生的粒子雨的形式降落到地球。利用這些介子進行成像是很繁瑣的，而且不是很實用。宇宙介子在特殊項目中發揮了作用，例如，科學家們用它們對埃及大金字塔的內部房間進行成像。鑒于到達地球表面的介子數量很少，而且它們穿過大氣層的路徑各不相同，因此可能需要幾天到幾個月的時間來捕捉足夠的介子數據以產生有意義的結果。介子也可以在地面上產生。但是制造介子需要相對高能量的粒子，因此生產僅限于大型物理研究設施，如美國伊利諾伊州的費米拉布國家粒子加速器和瑞士的歐洲核子研究中心加速器。
對此，DARPA國防科學辦公室（DSO）負責MuS2的項目經理馬克·沃羅貝爾（Mark Wrobel）表示：“我們的目標是開發一種新的、不需要大型加速器的陸上介子源，并使我們能夠在相關能量下創造定向介子束，從10到100GeVs——用于成像或描述材料。促成這一項目的是一直在穩步推進的高峰值功率激光器技術，該技術有可能為在緊湊的外形尺寸下生產介子創造條件。MuS2將為研究開發緊湊和可運輸的介子源的可行性奠定必要的基礎。”
MuS2項目的目標是采用所謂的激光等離子體加速（LPA），最初在幾十厘米的空間內產生10 GeV的粒子，而最先進的線性加速器需要數百米。最終，MuS2項目尋求開發可擴展的實用工藝，通過在LPA、目標設計和緊湊型激光驅動器技術方面的創新，產生能夠產生超過100 GeV的介子的條件。
介子在穿透材料時對密度變化很敏感，這使得它們在定位固體結構中的空隙方面特別有利。如果MuS2項目及其任何后續工作取得成功，就可以從外部掃描整個建筑物，以確定內部結構的特征，并檢測是否存在特殊核材料等威脅材料。其他潛在的應用包括快速測繪地球表面以下數百米的地下隧道和密室的位置。
MuS2是一個為期四年的項目，分為兩個階段。在為期24個月的第一階段，研究小組將進行初步的建模和比例研究，并利用實驗來驗證模型，以及嘗試產生10 GeV的介子。在第二個為期24個月的階段中，各小組將致力于開發100 GeV或更大的可擴展加速器設計，并為實際應用生產相關數量的介子。
鑒于對基礎研究、高能物理和國防應用的高度關注，MuS2項目尋求能夠全面研究實用介子源的綜合團隊。這些團隊將需要以下方面的專業知識：
馬克·沃羅貝爾表示：“為了解決這些不同的研究領域，我們預計將建立由學術界、國家實驗室和國防工業組成的綜合團隊。”
