探索起源之谜，我国高海拔宇宙线观测站“拉索”通过国家验收

IT之家 5 月 11 日消息，IT之家从“中科院高能所”微信公众号获悉，5 月 10 日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）顺利通过国家验收。“拉索”位于四川省稻城县海子山，平均海拔 4410 米，观测性能创造了多项“世界之最”，将致力于探索宇宙线起源之谜，并通过观测宇宙线探索更多宇宙奥秘。

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子，时刻造访我们的星球。宇宙线主要由氢核、氦核、铁核等多种元素的原子核组成，并包括少量正负电子，是人类目前能从宇宙深处获得的唯一物质样本。

“拉索”是以宇宙线观测研究为核心的国家重大科技基础设施，2015 年 12 月 31 日，获得国家发展和改革委员会批复立项，项目由中国科学院和四川省人民政府共建，由中国科学院成都分院与中国科学院高能物理研究所承担建设，建设周期 4 年。LHAASO 主体工程于 2017 年动工，于 2021 年全部完成建设。LHAASO 项目先后通过了由主管部门中国科学院组织的工艺、建安、财务、设备资产和档案五个专业组验收。

验收委员会认为，项目法人单位中国科学院成都分院和共建单位中国科学院高能物理研究所按期、全面、优质完成了国家发展改革委批复的建设任务，各项指标达到或优于批复的验收指标。LHAASO 的 1/4 规模探测装置于 2019 年 4 月投入试运行，全规模探测装置于 2021 年 7 月投入试运行，整体性能可靠，具备长期稳定的科学运行能力。“拉索”充分利用特定地域 4410 米优越的高海拔条件和先进技术优势，成为目前世界上最灵敏的超高能伽马射线探测装置、世界上灵敏度最高的甚高能伽马射线源巡天普查望远镜，以及能量覆盖范围最宽的超高能宇宙线复合式立体测量系统。“拉索”的建成运行，使之成为目前国际粒子天体物理三大实验设施之一，对促进该领域实现重大原创突破、带动前沿交叉相关学科发展和国际合作具有重要意义。验收委员会同意该项目通过国家验收。

“拉索”位于四川省稻城县海子山，平均海拔 4410 米，占地面积约 1.36 平方公里，由 5216 个电磁粒子探测器和 1188 个缪子探测器构成的一平方公里地面簇射粒子探测器阵列、78000 平方米的水切伦科夫探测器阵列、18 台广角切伦科夫望远镜等三大阵列组成。LHAASO 采用四种探测技术，可以全方位、多变量地测量来自于高能天体的伽马射线和宇宙线。

“拉索”在建设过程中，实现了多项重大自主技术创新，推动了相关技术的革新与发展：一是首次在大视场成像切伦科夫望远镜中大规模使用新型硅光电管，改变了这类望远镜不能在月夜工作的传统观测模式，实现了有效观测时间的成倍增长；二是发展了适应海拔 4000 米以上野外工况的大面积、高精度、多节点、远距离时钟分配技术，远距离同步精度达 0.2 纳秒，比原有技术提升 5 倍，达到国际领先水平；三是采用了国产 20 英寸超大型光电倍增管，将时间响应提高了 3 倍，观测阈能从 3000 亿电子伏降低到 700 亿电子伏，观测能力达到国际领先水平；四是在海量数据获取技术上取得显著进步，发展并实现了“无触发”数据获取，对宇宙线事例实现“零死时间”观测，实现海量数据从海子山观测基地到中国科学院高能物理所的实时数据传输。

“拉索”建设期间即开展 1/4 规模和全规模阵列试运行，对高能宇宙线持续观测，基于其超高的探测灵敏度，“拉索”在试运行期间已取得多项突破性的重大科学成果。“拉索”在银河系内发现大量超高能宇宙加速器候选天体，并记录到人类观测到的最高能量光子，开启了“超高能伽马天文学”时代。精确测定了标准烛光蟹状星云的超高能段亮度，发现 1 千万亿电子伏伽马辐射，挑战理论极限。已累计发表的期刊论文累计约 215 篇，会议论文约 156 篇。

“拉索”项目建设单位充分发挥中国科学院建制化研究的优势，依托设施开展观测与理论研究，并面向国内外全面开放共享，目前，已有 28 个天体物理研究机构成为“拉索”的国际合作组成员单位。合作组利用“拉索”观测数据开展粒子天体物理研究，同时进行宇宙学、天文学、粒子物理学等众多领域基础研究。通过国家验收后，“拉索”将成为以中国为主、多国参与的国际宇宙线研究中心，借助高海拔伽马天文、宇宙线的观测优势，成为独具特色、综合开放的科学研究平台。