國(guó)際在線報(bào)道（記者 朱宛玲）高海拔宇宙線觀測(cè)站，又名拉索（LHAASO），是以宇宙線觀測(cè)研究為核心的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。5月10日，拉索順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，投入正式運(yùn)行。拉索的建設(shè)取得了哪些重要突破？又將如何對(duì)我們探索宇宙做出貢獻(xiàn)？
1912年，奧地利物理學(xué)家維克多·赫斯意外發(fā)現(xiàn)了宇宙線。宇宙線是來(lái)自宇宙空間的高能粒子，主要由質(zhì)子和多種元素的原子核組成，并包括少量電子和光子。研究宇宙線及其起源，是人類(lèi)探索宇宙的重要途徑。但至今，人類(lèi)仍未知道高能宇宙線的來(lái)源，無(wú)法證實(shí)其產(chǎn)生機(jī)制及加速原理。
“宇宙線起源，是困擾人類(lèi)100年之久的世紀(jì)難題。中國(guó)科學(xué)家面向世界科技前沿，發(fā)起了破解宇宙線起源的挑戰(zhàn)。”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施拉索的核心科學(xué)目標(biāo)，便是探索宇宙線起源。拉索項(xiàng)目首席科學(xué)家曹臻介紹說(shuō)：“要精確測(cè)量候選天體，像超新星，去尋找可能的宇宙線起源、起源的位置和它的特點(diǎn)。主要的手段就是通過(guò)伽馬射線的觀測(cè)，找到它們存在的證據(jù)，同時(shí)還要精確測(cè)量宇宙線的成分和強(qiáng)度?！?/p>
拉索位于四川省稻城縣海子山，平均海拔4410米，采用四種探測(cè)技術(shù)，可以全方位、多變量地測(cè)量來(lái)自于高能天體的伽馬射線和宇宙線。
通過(guò)自主創(chuàng)新和國(guó)際合作，拉索項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成了多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)：首次在大視場(chǎng)成像切倫科夫望遠(yuǎn)鏡中大規(guī)模使用新型硅光電管，改變了這類(lèi)望遠(yuǎn)鏡不能在月夜工作的傳統(tǒng)觀測(cè)模式，實(shí)現(xiàn)了有效觀測(cè)時(shí)間的成倍增長(zhǎng)；發(fā)展了適應(yīng)4000米以上高海拔野外工況的大面積、多節(jié)點(diǎn)、高精度時(shí)鐘同步技術(shù)，遠(yuǎn)距離同步精度提升到0.2納秒，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；采用了國(guó)產(chǎn)20英寸超大型光電倍增管，并將時(shí)間響應(yīng)提高了3倍，把觀測(cè)閾能從3000億電子伏降低到700億電子伏，大大擴(kuò)展了觀測(cè)能力；發(fā)展并實(shí)現(xiàn)了“無(wú)觸發(fā)”數(shù)據(jù)獲取，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)4GB/s的宇宙線事例實(shí)現(xiàn)“零死時(shí)間”觀測(cè)；采用特殊的數(shù)據(jù)篩選技術(shù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)損壓縮，實(shí)現(xiàn)從海子山到高能所的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
拉索項(xiàng)目首席科學(xué)家曹臻表示，拉索在超高能伽馬射線探測(cè)靈敏度、甚高能伽馬射線巡天普查靈敏度和宇宙線能譜覆蓋范圍等方面均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平?！拔业囊粋€(gè)最重要的體會(huì)就是中國(guó)之所以現(xiàn)在很快地成功實(shí)現(xiàn)拉索這樣的大科學(xué)工程，跟我們國(guó)家現(xiàn)在有一套完備的工業(yè)體系是密不可分的。幾乎只有中國(guó)可以做到這一點(diǎn)，完全不靠別人的支持，想到的問(wèn)題（都）能夠在國(guó)內(nèi)找到解決方案。這個(gè)是非常不容易的。”
拉索建設(shè)期間即開(kāi)展觀測(cè)，科學(xué)成果也持續(xù)產(chǎn)出，已經(jīng)取得多項(xiàng)突破性的重大科學(xué)成果：拉索在銀河系內(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(lèi)觀測(cè)到的最高能量光子，開(kāi)啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代；精確測(cè)定了標(biāo)準(zhǔn)燭光蟹狀星云的超高能段亮度，發(fā)現(xiàn)1千萬(wàn)億電子伏伽馬輻射，挑戰(zhàn)理論極限。曹臻表示，基于目前的研究成果，未來(lái)拉索將在兩個(gè)方面繼續(xù)發(fā)展與探索：“未來(lái)的第一步，首先要提高拉索的空間分辨能力。第二就是我們現(xiàn)在看到的這些加速器，它在發(fā)出伽馬光的同時(shí)，還會(huì)伴生地發(fā)出來(lái)中微子；未來(lái)要去做中微子的探測(cè)。這個(gè)涉及到更大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)裝置的考慮，可能就是未來(lái)10年、20年一直要往這個(gè)方向去奮斗去努力。”
目前，已有28個(gè)天體物理研究機(jī)構(gòu)成為拉索的國(guó)際合作組成員單位。合作組利用拉索觀測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展粒子天體物理研究，同時(shí)進(jìn)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。拉索將成為以中國(guó)為主、多國(guó)參與的國(guó)際宇宙線研究中心，借助高海拔伽馬天文、宇宙線的觀測(cè)優(yōu)勢(shì)，成為獨(dú)具特色、綜合開(kāi)放的科學(xué)研究平臺(tái)。中科院高能物理研究所副所長(zhǎng)董宇輝表示：“我們將會(huì)圍繞這一個(gè)大科學(xué)裝置，堅(jiān)持做好開(kāi)放共享，通過(guò)這個(gè)裝置聚集國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的科學(xué)家，充分利用好觀測(cè)數(shù)據(jù)，開(kāi)展物理研究，取得豐碩的物理成果，提升我國(guó)在粒子天體物理方面的觀測(cè)研究水平和我們的國(guó)際地位。”
引自國(guó)際在線2023.5.11版 原地址：https://news.cri.cn/2023-05-11/880b91e5-3187-ef52-783d-c9a1df3627ab.html
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