高分交卷！高海拔宇宙线观测站（LHAASO）通过国家验收

封面新闻记者 边雪 张峥

若你想要展望未来，从今天开始，可以站在一个新的高度。

5月10日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站（LHAASO）顺利通过国家验收。

作为国家重大科技基础设施，在2015年最后一天获得国家发展和改革委员会批复立项，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的LHAASO，以宇宙线观测研究为核心，用了4年时间建成后，将向人类以前从未探索过的疆域发起探索。

迎来交卷时刻：LHAASO项目交出了怎样的成绩单？

封面新闻记者从验收会上获悉，受国家发展和改革委员会委托，中国科学院会同四川省组织本次LHAASO项目验收会，来自国家发改委、中咨公司、科研院所、高校等单位的20余位专家出席了验收会。四川省发改委、甘孜州、稻城县，中科院条财局、前沿局、传播局等相关单位参加会议。会上，中科院高能所党委副书记、纪委书记罗小安，中科院成都分院分党组书记、院长王嘉图，四川省甘孜州副州长陈波涛，四川省发展改革委副主任杨昕分别致辞。国家发展改革委高技术司副司长朱建武，中科院副院长、党组成员汪克强作总结讲话。

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2023年4月投入试运行，全规模探测装置于2023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。LHAASO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。

LHAASO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。

知识点：关于LHAASO你需要知道什么？

想要搞明白LHAASO，首先需要知道中国的宇宙线实验研究经历的三个阶段。

1954年，中国第一个高山宇宙线实验室在云南东川海拔3180米的高山建成；

1989年至2000年，在海拔4300米的西藏羊八井相继启动了中日合作ASγ实验、中意ARGO-YBJ实验；

2009年，在北京香山科学会议上，曹臻研究员提出在高海拔地区建设大型复合探测阵列LHAASO的完整构想，是第三代高山宇宙线观测站。

高山实验能够充分利用大气作为探测介质，在地面进行观测，探测器规模可远大于大气层外的天基探测器。由于超高能量宇宙线数量稀少，采用大规模探测器是唯一观测手段。

经过广泛选址和实地踏勘调研，LHAASO项目最终落地平均海拔4410米的四川稻城海子山，成为国际高水平的超高能伽马射线探测装置，是世界上重要的粒子天体物理支柱性实验之一，使我国在高能伽马射线天文领域的研究达到国际领先水平，对当今最重要的科学前沿课题——高能宇宙线起源问题发起冲击。

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的LHAASO，充分利用着世界屋脊的高海拔优势，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。

位于光谱最高端的伽马射线，波长比可见光短十亿倍，是电磁光谱中能量最高的窗口，对它的研究关乎人类对宇宙的认知。超高能伽马天文窗口是人类一直试图打开，却从未触及的领域。它产生于宇宙中最剧烈的天体运动和最极端的物理环境。蕴含了超出人类认知的现象和物理规律。

打开“新世界”的LHAASO有多厉害？

以探索高能宇宙线起源并开展相关的高能辐射、天体演化以及暗物质分布等基础科学研究为核心目标，LHAASO采用四种探测技术，可以全方位、多变量的测量来自高能天体的伽马射线和宇宙线。

LHAASO项目团队通过自主创新和国际合作，完成了多项关键核心技术攻关：比如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。

光电倍增管（PMT）是宇宙线探测最基本的设备。宇宙线到达空气中所产生的信号，最终都会以光的形式被接收下来，再通过光阴极把光子转换成电子，最终变成可测量和记录的信号。

在4410米的稻城海子山上的拉索装置，已经使用到了由我国自主研发的20英寸光电倍增管，它的形状和大小就像一个橘色的巨型“灯泡”。这些巨型“灯泡”状探测器被投放到了7.8万平方米的水切伦科夫探测装置内，采用了国产20英寸超大型光电倍增管的LHAASO，将时间响应提高了3倍，把观测阈能从3000亿电子伏降低到700亿电子伏，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，大大扩展了观测能力；

LHAASO还发展了基于“小白兔”技术、适应4000米以上高海拔野外工况的大面积、多节点、高精度时钟同步技术，远距离同步精度提升到0.2纳秒，达到国际领先水平。

此外，在海量数据获取技术上，LHAASO也取得了显著进步——发展并实现了“无触发”数据获取，对数据传输率高达4GB/s的宇宙线事例实现“零死时间”观测；采用特殊的数据筛选技术，对海量数据进行无损压缩，实现从海子山到高能所的实时数据传输。

LHAASO极限探索 开启“超高能伽马天文学”时代

基于其超高的探测灵敏度，LHAASO在初步运行期间已经取得多项突破性的重大科学成果。

LHAASO在天鹅座恒星形成区发现大量超高能宇宙加速器，并记录到能量达1.4拍电子伏的伽马光子，这是人类观测到的最高能量光子。突破了人类对银河系粒子加速器的传统认知，开启了超高能伽马天文学时代。

在银河系内，LHAASO发现了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，使人类得以瞥见银河系中的汹涌暗流。

LHAASO精确测定了能量达1.1拍电子伏的伽马光子，证明在蟹状星云核心区内存在能力超强的电子加速器，加速能量达到了人工加速器产生的电子束能量的两万倍。

值得注意的是，LHAASO建设期间即开展观测，科学成果也持续产出。截至目前，基于LHAASO项目发表的期刊论文累计约215篇，会议论文约156篇。

LHAASO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LHAASO的国际合作组成员单位。合作组利用LHAASO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。

深蓝浩瀚遨苍穹，奥妙叹无穷。在宇宙超高能伽马射线研究中一骑绝尘，不难预言在不久的未来，LHAASO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。

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