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带你去看“宇宙雨”——我自主研发宇宙线观测站开工在即

时间:2017年06月06日 信息来源:中国科技网-科技日报 点击: 【字体:


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本报记者 李大庆


6月4日,四川省甘孜州稻城县。来自中国电建集团成都勘查设计院的项目经理陶义明来到宾馆,与刚刚到达的中科院高能所的科研人员见面。他们要商量如何为即将开工的占地78000平方米的探测器“水池”做准备,设计院中标承担了这个“水池”的建设。


这个探测器“水池”可不一般。4年后,它将与其他探测器及12架光学望远镜构成全球覆盖能量范围最大的宇宙线探测设备——高海拔宇宙线观测站(简称LHAASO)。


跟随LHAASO项目首席科学家、项目经理曹臻研究员等一行人,科技日报记者上山探营。


从稻城县驱车向北,一个多小时后,记者来到了海子山。一片相对平坦的疆土映入眼帘。几台施工机械正在填坑修路。高能所的研究团队就选择在这里建站。


LHAASO是“十二五”期间启动的国家重大科技基础设施项目,系我国自主研发,于2015年12月获得国家发改委批准立项,总投资约12亿元,其中申请国家投资为9亿元,四川省为项目安排配套资金约3亿元。


“LHAASO是用来探测宇宙线的。宇宙线是地球上存在的太阳系以外唯一的物质样本。自1912年宇宙线被发现以来,人类始终没有发现其起源,许多基础的科学问题解决不了。”面对着海子山顶一片广袤的土地,曹臻说,我们将在这里建设一个占地2040亩、海拔4410米的高海拔宇宙线观测站。


这个观测站的探测器阵列设计为3个部分:由5195个电磁粒子探测器和1171个缪子探测器组成的地面簇射粒子阵列;78000平方米的水切伦科夫探测器,分为3000个探测单元,就安装在前面叙述的探测器“水池”中;12台广角切伦科夫望远镜。


据曹臻透露,LHAASO的科学目标包括,探索高能宇宙线的起源;开展全天区伽马源扫描搜索,捕捉宇宙中的高能伽马射线源和伽马暴事例并探索其辐射和爆发机制;探寻暗物质、量子引力或洛仑兹不变性破坏等新物理现象,发现新规律。“我们的项目建设周期为4年,投入运行后科学寿命在20年以上。”


LHAASO为何选址在稻城海子山?项目副经理何会海说,宇宙线粒子在穿越大气层时会被大气吸收。因而在海拔高、空气稀薄的地方,探测器就能捕获到更多的宇宙线粒子。国际科技界普遍认为,南美的安第斯山脉和中国的青藏高原更适合高能粒子观测,因为它们都在海拔4000米以上。


选择海子山还有另外一个原因:虽然它海拔4410米,但10公里外就有一个机场,50公里外就是稻城县城,县城海拔3750米。这有利于科研人员的工作与生活。


“目前,LHAASO的配套建设已基本完成,主体工程即将全面开工建设。相信4年后,这里在建成国际领先水平的高海拔宇宙线研究中心的同时,对当地的科技、文化教育、旅游以及地方经济发展也将产生积极的影响。”曹臻对此充满信心。


(作者:李大庆)
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