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我自主研發宇宙線觀測站開工在即

我自主研發宇宙線觀測站開工在即

6月4日,四川省甘孜州稻城縣。來自電建集團成都勘查設計院的項目經理陶義明來到賓館,與剛剛到達的中科院高能所的科研人員見面。他們要商量如何為即將開工的佔地78000平方米的探測器「水池」做準備,設計院中標承擔了這個「水池」的建設。

這個探測器「水池」可不一般。4年後,它將與其他探測器及12架光學望遠鏡構成全球覆蓋能量範圍最大的宇宙線探測設備——高海拔宇宙線觀測站(簡稱LHAASO)。

跟隨LHAASO項目首席科學家、項目經理曹臻研究員等一行人,科技日報記者上山探營。

從稻城縣驅車向北,一個多小時后,記者來到了海子山。一片相對平坦的疆土映入眼帘。幾台施工機械正在填坑修路。高能所的研究團隊就選擇在這裡建站。

LHAASO是「十二五」期間啟動的國家重大科技基礎設施項目,系自主研發,於2015年12月獲得國家發改委批准立項,總投資約12億元,其中申請國家投資為9億元,四川省為項目安排配套資金約3億元。

「LHAASO是用來探測宇宙線的。宇宙線是地球上存在的太陽系以外唯一的物質樣本。自1912年宇宙線被發現以來,人類始終沒有發現其起源,許多基礎的科學問題解決不了。」面對著海子山頂一片廣袤的土地,曹臻說,我們將在這裡建設一個佔地2040畝、海拔4410米的高海拔宇宙線觀測站。

這個觀測站的探測器陣列設計為3個部分:由5195個電磁粒子探測器和1171個繆子探測器組成的地面簇射粒子陣列;78000平方米的水切倫科夫探測器,分為3000個探測單元,就安裝在前面敘述的探測器「水池」中;12台廣角切倫科夫望遠鏡。

據曹臻透露,LHAASO的科學目標包括,探索高能宇宙線的起源;開展全天區伽馬源掃描搜索,捕捉宇宙中的高能伽馬射線源和伽馬暴事例並探索其輻射和爆發機制;探尋暗物質、量子引力或洛侖茲不變性破壞等新物理現象,發現新規律。「我們的項目建設周期為4年,投入運行后科學壽命在20年以上。」

LHAASO為何選址在稻城海子山?項目副經理何會海說,宇宙線粒子在穿越大氣層時會被大氣吸收。因而在海拔高、空氣稀薄的地方,探測器就能捕獲到更多的宇宙線粒子。國際科技界普遍認為,南美的安第斯山脈和的青藏高原更適合高能粒子觀測,因為它們都在海拔4000米以上。

選擇海子山還有另外一個原因:雖然它海拔4410米,但10公裡外就有一個機場,50公裡外就是稻城縣城,縣城海拔3750米。這有利於科研人員的工作與生活。

「目前,LHAASO的配套建設已基本完成,主體工程即將全面開工建設。相信4年後,這裡在建成國際領先水平的高海拔宇宙線研究中心的同時,對當地的科技、文化教育、旅遊以及地方經濟發展也將產生積極的影響。」曹臻對此充滿信心。

(科技日報四川稻城6月5日電)

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