歷時(shí)4年 大科學(xué)工程高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”建成

　　本報(bào)記者 陸成寬

　　10月24日，記者從中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所獲悉，國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”(LHAASO)日前正式通過(guò)性能工藝驗(yàn)收，這標(biāo)志著拉索已經(jīng)建成，并正式進(jìn)入科學(xué)運(yùn)行階段。預(yù)計(jì)今年年底，拉索將完成國(guó)家驗(yàn)收所需程序。

　　在工程現(xiàn)場(chǎng)考察后，工藝驗(yàn)收專(zhuān)家組認(rèn)為，建設(shè)單位按期、全面、優(yōu)質(zhì)完成了國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)的各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)，包括地面簇射粒子陣列、水切倫科夫探測(cè)器陣列、廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列等三大陣列，時(shí)鐘分配與數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，以及相應(yīng)的通用、土建及配套設(shè)施等；拉索所有探測(cè)器陣列和工藝系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，三大陣列的總體性能優(yōu)于驗(yàn)收指標(biāo)，其中，拉索在超高能伽馬射線波段的靈敏度顯著優(yōu)于國(guó)際上已有和在建的探測(cè)裝置，探測(cè)裝置整體性能可靠，具備長(zhǎng)期穩(wěn)定科學(xué)運(yùn)行的能力。

　　拉索首席科學(xué)家、中科院高能所研究員曹臻表示，拉索以探索高能宇宙線起源以及相關(guān)的宇宙演化、高能天體演化和暗物質(zhì)研究為核心科學(xué)目標(biāo)，正式開(kāi)始科學(xué)運(yùn)行后每天可以積累1.7億個(gè)超高能宇宙線事例和20多億個(gè)甚高能宇宙線事例。

　　在拉索建設(shè)過(guò)程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)攻克了一系列關(guān)鍵核心技術(shù)。專(zhuān)家組認(rèn)為，拉索項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主創(chuàng)新，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，徹底改變了這類(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(diǎn)、高精度時(shí)鐘同步技術(shù)，提升了該技術(shù)遠(yuǎn)距離同步精度5倍到0.2納秒；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，突破了國(guó)際上的技術(shù)壟斷；把觀測(cè)閾能從300 GeV(十億電子伏特)降低到70 GeV，大大擴(kuò)展了觀測(cè)能力；在海量數(shù)據(jù)獲取技術(shù)上取得顯著進(jìn)步，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)量高達(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。

　　同時(shí)，專(zhuān)家組認(rèn)為，拉索充分利用世界屋脊的高海拔地理優(yōu)勢(shì)，成為世界上規(guī)模最大、靈敏度最高的超高能伽馬射線巡天望遠(yuǎn)鏡和能量覆蓋最寬廣的國(guó)際領(lǐng)先的宇宙線觀測(cè)站；以遠(yuǎn)超國(guó)際上現(xiàn)有和在研伽馬射線望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)靈敏度，拉索在初步運(yùn)行期間已經(jīng)取得突破性的重大科學(xué)成果，發(fā)現(xiàn)了銀河系中廣泛存在拍電子伏加速器，打開(kāi)了超高能伽馬射線觀測(cè)窗口。

　　拉索位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山，由中國(guó)科學(xué)院和四川省人民政府共建，中國(guó)科學(xué)院成都分院與高能物理研究所聯(lián)合承擔(dān)，建設(shè)周期4年，總投資約12億元。觀測(cè)站占地1.3平方公里，平均海拔4410米。拉索主體工程于2017年11月動(dòng)工，2019年4月，完成1/4規(guī)模建設(shè)并投入科學(xué)運(yùn)行；2021年7月，完成了全陣列建設(shè)并投入運(yùn)行。