2021年11月11日星期四

“拉索”7年:高海拔宇宙线观测站如何成为全球独一无二|宇宙

  来源: 中国科学报

  作者 | 倪思洁

  在青藏高原最大的古冰体遗迹——海子山上,位于海拔4410米的高处,有一个占地面积达1.36平方公里的巨大"圆盘"。

  它的任务是接住从外太空洒向地面的带电粒子。

  当这些粒子穿过稀薄的大气落到"圆盘"上时,科学家可以通过与"圆盘"相连的计算机,挖掘出粒子带来的信息,并由此触及宇宙的奥秘。

  这个"圆盘"名叫"拉索",全称是"高海拔宇宙线观测站"(LHAASO),由国家发展改革委立项支持建设。中国科学家用了7年将它建成。

  这个全球独一无二的观测站,把人类与宇宙连在了一起。


  "我们能不能达到国际领先?"

  看似空空荡荡的星际空间里,有许多肉眼无法看见的粒子在以接近光速的速度飞行,其中不少粒子会"撞上"地球。

  1912年,奥地利物理学家赫斯乘坐气球飞到5000米高空时,确证了这些来自宇宙的不速之客,从此,人类有了一条探索宇宙奥秘的新线索——宇宙线。

  中国的宇宙线研究几乎与新中国同龄。新中国成立初期,王淦昌、张文裕、何泽慧、肖健等科学家回国,开启了中国宇宙线观测研究。

  他们曾在昆明东川一座3200米的山峰上建设了中国第一个宇宙线实验室——落雪站。

  改革开放后,中国科学院高能物理研究所研究员谭有恒到日本留学。

  日本先进的综合性空气簇射阵列让他产生了在中国做类似实验的想法。

  回国后,他积极申请经费,希望在中国建设世界级宇宙线观测基地。

  "要使中国的生产和技术具有持续发展的活力,必须有自己的基础科研作背景。"在一份材料中,谭有恒如是写道。

  1989年,谭有恒等人提出在西藏建立第一代伽马天文探测器——羊八井宇宙线国际观测站。

  1992年,作为谭有恒的学生,曹臻成为羊八井宇宙线国际观测站的第一个值班人员。

  "在那之后,我们已经基本上在国际上处于第一梯队,但仍不算领先,所以我们就在思考,如果说国家再给一次比较大的支持,我们能不能达到国际领先?"曹臻回忆。

  这次思考的结果就是"拉索"的诞生。作为中国第三代宇宙线研究者,如今已是"拉索"首席科学家的曹臻记得,"拉索"方案形成过程中,他们在科学目标和工程技术实现能力之间反复平衡与取舍。

  2015年12月31日,"拉索"方案经过中科院和国家层面的层层选拔后脱颖而出,获得国家发改委批准立项。

  "边建设,边运行"

  把"拉索"建在海子山上,是曹臻和选址团队在立项之前历时5年才决定的。

  宇宙线容易受到大气层的影响,因此,宇宙线观测站需要建在空气稀薄的高海拔地域。

  5年里,为了给"拉索"找个合适的地方,曹臻等人跑遍了西藏、青海、云南、四川等所有具备高海拔特征的区域,最后发现只有海子山能满足"天时地利人和"的所有条件。

  选址团队成员、"拉索"建安分总体负责人吴超勇记得,"拉索"所在的场地里河道遍布,稍有不慎就会一脚踏进沼泽,大家只能在一块块石头上跳着往前走。

  这里的气候条件对施工来说也是挑战。.............

原文转载:http://tech.shaoqun.com/a/660888.html

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