◎本報記者 陸成寬

　　飛機從四川成都天府機場(chǎng)出發(fā)，一個(gè)多小時(shí)后，來(lái)到甘孜州稻城機場(chǎng)上空。此時(shí)，從飛機舷窗俯瞰，一個(gè)巨大的“圓盤(pán)”鋪展在大地上。

　　這個(gè)“圓盤(pán)”就是高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測站(LHAASO)，也被大家叫作“拉索”。它是目前世界上海拔最高、規模最大、靈敏度最強的伽馬射線(xiàn)探測裝置，位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山上，占地面積約1.36平方公里。

　　“‘拉索’的任務(wù)是接住從外太空‘灑’向地球的宇宙射線(xiàn)，讓科學(xué)家借此發(fā)現宇宙深處的未知世界，破解宇宙射線(xiàn)起源的謎題。”“拉索”首席科學(xué)家、中科院高能物理所研究員曹臻介紹。

　　5月10日，經(jīng)過(guò)8年預研、4年建設，“拉索”迎來(lái)關(guān)鍵節點(diǎn)，順利通過(guò)國家驗收，正式投入運行。驗收委員會(huì )認為，“拉索”的建成運行，使之成為目前國際粒子天體物理三大實(shí)驗設施之一，對促進(jìn)該領(lǐng)域實(shí)現重大原創(chuàng )突破、帶動(dòng)前沿交叉相關(guān)學(xué)科發(fā)展和國際合作具有重要意義。

　　等待宇宙射線(xiàn)的35萬(wàn)噸純凈水

　　從空中向下看“拉索”的大圓盤(pán)，最醒目的是中央的“品”字形方塊，這就是水切倫科夫探測器陣列。

　　它主要用來(lái)探測甚高能伽馬光子，由三個(gè)水池構成，其中兩個(gè)是邊長(cháng)150米的正方形水池，一個(gè)是長(cháng)300米、寬110米的長(cháng)方形水池。三個(gè)水池的總面積達78000平方米，相當于2.5個(gè)水立方。巨大的水池中，裝著(zhù)35萬(wàn)噸純凈水。

　　當宇宙射線(xiàn)到達地球大氣層時(shí)，會(huì )產(chǎn)生許多的次級粒子。這些粒子劃過(guò)水池里的純凈水時(shí)，會(huì )發(fā)出非常微弱的藍光，這就是切倫科夫光。

　　為了“捕捉到”非常微弱的切倫科夫光，科學(xué)家們在水池底部安裝了很多晶瑩剔透的“玻璃泡泡”。

　　“這些‘玻璃泡泡’就是探測器單元。它們名叫光電倍增管，可以將微弱的切倫科夫光信號轉化為電信號，從而對宇宙射線(xiàn)作出分析。”“拉索”水切倫科夫探測器陣列分總體負責人陳明君指著(zhù)“玻璃泡泡”模型向記者介紹。

　　對陳明君團隊來(lái)說(shuō)，維持好純凈水的透明度成為一項重大挑戰。

　　“水注入到這么大的水池里面，非常容易被污染，一開(kāi)始我們怎么也搞不干凈，這是最讓我們頭疼的問(wèn)題。我們也沒(méi)有可以借鑒的對象，別的項目不會(huì )用這么多水。”陳明君說(shuō)，“為把水弄干凈，團隊摸索了兩年。”

　　“我們反復試驗了各種方案，不斷調節加氯濃度，有時(shí)候真的很絕望，好在同事們相互鼓勵。”最終，陳明君與團隊通過(guò)調節加氯劑量和增加水循環(huán)流量的方式，成功解決了這一難題。

　　1188個(gè)土堆下的繆子探測器

　　登上“拉索”陣列觀(guān)景平臺，許多規則排列的土堆映入記者眼簾。這些土堆大約兩人多高，每個(gè)占地約36平方米，土堆之間間隔30米。

　　曹臻介紹，“拉索”陣列共1188個(gè)土堆，每個(gè)土堆里都埋著(zhù)一個(gè)精密的探測器——繆子探測器。

　　每個(gè)繆子探測器可以探測的面積是36平方米。1188個(gè)探測器，拼出了4萬(wàn)平方米左右的靈敏探測面積。

　　這是世界上最大的繆子探測器。“只有探測面積足夠大，我們才能準確地篩選出超高能伽馬光子。”“拉索”繆子探測器陣列分總體負責人肖剛說(shuō)。

　　雖然大有大的好處，但是大也有大的難處。

　　探測器的主要部分埋在2.5米深的土下，沒(méi)有辦法經(jīng)常維護，這就要求它必須具有非常高的可靠性。

　　為了探測器“經(jīng)久耐用”，研究人員費了不少心思，光預研就用了8年。

　　“我們首先在設計上作出合理規劃，把比較容易損壞的電源等設備放在土堆上頭，不容易損壞的設備，才會(huì )埋在土里。”肖剛站在土堆旁說(shuō)，“但只有設計是不夠的，埋在土里的設備雖然不容易壞，可一旦出現問(wèn)題，修起來(lái)就很麻煩。”

　　為做好質(zhì)量把控，肖剛團隊還采取了一系列技術(shù)手段。

　　“比如，裝超純水的水袋是我們探測器的關(guān)鍵組成部分，它的質(zhì)量要求非常高，必須保證絕對密封，不能進(jìn)入任何污染物影響探測效率。”肖剛舉例道，“為此，我們專(zhuān)門(mén)找了一種稀有氣體——十氟化硫來(lái)檢測水袋的密閉性。”

　　“這種稀有氣體的檢測效率非常高，利用它檢測，哪個(gè)螺絲沒(méi)擰緊都可以知道。”肖剛笑著(zhù)說(shuō)，“這樣就保證了水袋的可靠性。”

　　挑戰理論極限的探測靈敏度

　　在研究團隊的不斷努力下，“拉索”擁有了“千里眼”“順風(fēng)耳”。

　　在這里，探測器無(wú)處不在。

　　置身“拉索”陣列，在土堆之間的空隙里，記者還發(fā)現了不少綠色或白色的“小箱子”。這些“小箱子”長(cháng)約1.5米、寬約1米，名叫電磁粒子探測器陣列，它們之間間距15米，呈品字形排列。

　　電磁粒子探測器陣列，是“拉索”最大的探測器陣列，主要用來(lái)探測宇宙射線(xiàn)到達大氣層時(shí)產(chǎn)生的次級電磁粒子。

　　“這個(gè)陣列一共由5216個(gè)探測器組成，從預研到設計、到安裝、再到調試，我們用了10多年。”曹臻說(shuō)。

　　在曹臻看來(lái)，凝結著(zhù)眾多科研人員心血的“拉索”，沒(méi)有辜負他們的辛苦與期待。

　　“拉索”在建設期間就開(kāi)展了觀(guān)測工作。憑借前所未有的探測靈敏度，在試運行時(shí)，“拉索”就取得了多項突破性的重大科學(xué)成果：在銀河系內發(fā)現大量超高能宇宙加速器候選天體，并記錄到人類(lèi)觀(guān)測到的最高能量光子，開(kāi)啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時(shí)代；精確測定了標準燭光蟹狀星云的超高能段亮度，發(fā)現1千萬(wàn)億電子伏伽馬輻射，挑戰理論極限。

　　截至目前，基于“拉索”項目發(fā)表的期刊論文累計約215篇，會(huì )議論文約156篇。

　　黨的二十大報告指出，加快實(shí)施一批具有戰略性全局性前瞻性的國家重大科技項目，增強自主創(chuàng )新能力。

　　展望正式運行之后的工作前景，曹臻信心滿(mǎn)懷地說(shuō)：“作為國家重大科技基礎設施，‘拉索’未來(lái)必將產(chǎn)生更多高水平研究成果，助力科技自立自強跑出‘中國速度’！”