5月10日，國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施高海拔宇宙線觀測站（LHAASO）順利通過國家驗收。
驗收委員會認為，項目法人單位中國科學(xué)院成都分院和共建單位中國科學(xué)院高能物理研究所按期、全面、優(yōu)質(zhì)完成了國家發(fā)展改革委批復(fù)的建設(shè)任務(wù)，各項指標達到或優(yōu)于批復(fù)的驗收指標。LHAASO的1/4規(guī)模探測裝置于2019年4月投入試運行，全規(guī)模探測裝置于2021年7月投入試運行，整體性能可靠，具備長期穩(wěn)定的科學(xué)運行能力。LHAASO充分利用特定地域4410米優(yōu)越的高海拔條件和先進技術(shù)優(yōu)勢，成為目前世界上最靈敏的超高能伽馬射線探測裝置、世界上靈敏度最高的甚高能伽馬射線源巡天普查望遠鏡，以及能量覆蓋范圍最寬的超高能宇宙線復(fù)合式立體測量系統(tǒng)。LHAASO的建成運行，使之成為目前國際粒子天體物理三大實驗設(shè)施之一，對促進該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大原創(chuàng)突破、帶動前沿交叉相關(guān)學(xué)科發(fā)展和國際合作具有重要意義。
LHAASO是以宇宙線觀測研究為核心的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，2015年12月31日，獲得國家發(fā)展和改革委員會批復(fù)立項，項目由中國科學(xué)院和四川省人民政府共建，由中國科學(xué)院成都分院與中國科學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建設(shè)，建設(shè)周期4年。LHAASO主體工程于2017年動工，于2021年全部完成建設(shè)，已先后通過由主管部門中國科學(xué)院組織的工藝、建安、財務(wù)、設(shè)備資產(chǎn)和檔案五個專業(yè)組驗收。
此次國家驗收會受國家發(fā)展和改革委員會委托，由中國科學(xué)院會同四川省組織，來自國家發(fā)改委、中咨公司、科研院所、高校等單位的近20位專家出席了驗收會。
LHAASO位于四川省稻城縣海子山，平均海拔4410米，占地面積約1.36平方公里，瞄準的是當今最重要的科學(xué)前沿課題——高能宇宙線起源問題。它由5216個電磁粒子探測器和1188個繆子探測器構(gòu)成的一平方公里地面簇射粒子探測器陣列、78000平方米的水切倫科夫探測器陣列、18臺廣角切倫科夫望遠鏡等三大陣列組成。
LHAASO首席科學(xué)家曹臻介紹，LHAASO項目團隊通過自主創(chuàng)新和國際合作，完成了多項關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，首次在大視場成像切倫科夫望遠鏡中大規(guī)模使用新型硅光電管，改變了這類望遠鏡不能在月夜工作的傳統(tǒng)觀測模式，實現(xiàn)了有效觀測時間的成倍增長；發(fā)展了基于“小白兔”技術(shù)、適應(yīng)4000米以上高海拔野外工況的大面積、多節(jié)點、高精度時鐘同步技術(shù)，遠距離同步精度提升到0.2納秒，達到國際領(lǐng)先水平；采用了國產(chǎn)20英寸超大型光電倍增管，將時間響應(yīng)提高了3倍，觀測閾能從3000億電子伏降低到700億電子伏，觀測能力達到國際領(lǐng)先水平；在海量數(shù)據(jù)獲取技術(shù)上取得顯著進步，發(fā)展并實現(xiàn)了“無觸發(fā)”數(shù)據(jù)獲取，對宇宙線事例實現(xiàn)“零死時間”觀測；采用特殊的數(shù)據(jù)篩選技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)進行無損壓縮，實現(xiàn)從海子山到高能所的實時數(shù)據(jù)傳輸。
基于其超高的探測靈敏度，LHAASO在初步運行期間已經(jīng)取得多項突破性的重大科學(xué)成果。LHAASO在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器候選天體，并記錄到人類觀測到的最高能量光子，開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時代。精確測定了標準燭光蟹狀星云的超高能段亮度，發(fā)現(xiàn)1千萬億電子伏伽馬輻射，挑戰(zhàn)理論極限。LHAASO建設(shè)期間即開展觀測，科學(xué)成果也持續(xù)產(chǎn)出。截至目前，基于LHAASO項目發(fā)表的期刊論文累計約215篇，會議論文約156篇。
LHAASO項目建設(shè)單位充分發(fā)揮中國科學(xué)院建制化研究的優(yōu)勢，依托設(shè)施開展觀測與理論研究，并面向國內(nèi)外全面開放共享。目前，已有28個天體物理研究機構(gòu)成為LHAASO的國際合作組成員單位。合作組利用LHAASO觀測數(shù)據(jù)開展粒子天體物理研究，同時進行宇宙學(xué)、天文學(xué)、粒子物理學(xué)等眾多領(lǐng)域基礎(chǔ)研究。LHAASO將成為以中國為主、多國參與的國際宇宙線研究中心，借助高海拔伽馬天文、宇宙線的觀測優(yōu)勢，成為獨具特色、綜合開放的科學(xué)研究平臺。
曹臻介紹，中國的宇宙線實驗研究經(jīng)歷了三個階段，1954年，中國第一個高山宇宙線實驗室在云南東川海拔3180米的高山建成。1989年至2000年，在海拔4300米的西藏羊八井相繼啟動了中日合作ASγ實驗、中意ARGO-YBJ實驗。LHAASO是我國第三代高山宇宙線觀測站，目前已經(jīng)成為世界上重要的粒子天體物理支柱性實驗之一，使我國在高能伽馬射線天文領(lǐng)域的研究達到國際領(lǐng)先水平。
高海拔宇宙線觀測站全景航拍。中科院高能所供圖
引自科學(xué)網(wǎng)2023.5.10版 原地址：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500349.shtm
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