开栏的话:我们的星辰大海
科技兴则民族兴,科技强则国家强。今年是新中国成立75周年,在实现高水平科技自立自强的路上,一批国之重器铸造起科技强国的脊梁,一代代科学家攻坚克难、勇攀高峰,只为国家强盛、民族复兴。今天起,本台推出系列报道《我们的星辰大海》,讲述大国重器背后的科研故事。今天,我们把视线对准宇宙。宇宙是人类探索未知世界的遥远坐标,但您想过吗,宇宙过去是什么样子?我国科学家们在海拔4410米的高原上建起了高海拔宇宙线观测站“拉索”,就是为了接收来自宇宙的信息,破解宇宙线起源之谜。现在,我们就带您解锁这个神秘的装置。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:这就是我在米兰参加的这个伽马2024一个非常重要的大会。这个会议是对“拉索”高度的关注,我的报告被安排实验环节第一个,还多给了我5分钟的一个报告(时间)。
半个月,绕地球一圈,从美国到意大利,参加了两个伽马天文领域重要国际学术会议的中国科学院院士、“拉索”首席科学家曹臻一回到中国,就和“拉索”项目团队分享起了他这次的参会经历。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:(外国专家)见了面之后,首先就是恭喜我们了,“拉索”取得这么漂亮的这么多的成果。我们的报告翻篇都翻不赢,内容多得简直都讲不完。他在等着你的结果出来之后,他们好去做研究。现在对“拉索”的关注度的确是空前的。
“拉索”在藏语里是“好”的意思,它建在甘孜藏族自治州海拔4410米的海子山上,是用来观测宇宙线的一个大科学装置。宇宙线是来自宇宙的高能粒子,它们就像是宇宙”信使”,携带着各种神秘信息抵达地球。而190个足球场大的“拉索”密布着近万个探测器,负责接收“天外来信”。而这个神秘装置的选址,却并不容易。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:要想做好宇宙线的大型实验和精确实验,必须上高海拔。事实证明我们从西藏、青海、云南、四川这么走下来了之后,就是走到四川,我们才真正很快就落地了。它就是处于青藏高原的东部的边缘,用不着深入到高原的内部去。从成都到亚丁机场的这条航线,为站址的加分太多太多了。
海拔越高,探测器越能接近最佳观测位置,但是,却给建造带来了巨大挑战。“拉索”项目组由中国科学院高能物理研究所牵头,集结了我国26所高校和科研院所。2017年开始,项目组里的100多名科研人员从全国各地奔赴四川甘孜,支援“拉索”建设。寒冷、缺氧是他们面临的最大困难,但是,却没有一个人退缩。两年前,我们的记者也前往“拉索”,探访它的建设情况。90后女科学家杨明洁给我们留下了深刻的印象,脸上的高原红是她在这里坚守4年留下的最美印记。
记者 毕圆:杨老师,这个地方有多高啊?
“拉索”项目组成员 杨明洁:4410米吧。
记者 毕圆:怪不得,刚刚爬了那个小土堆都有点喘不过气来。那你们常年在这儿,能够习惯吗?
“拉索”项目组成员 杨明洁:(高原)太阳一晒,你看我的脸其实有一点点红了,然后,刮大风的时候,我们如果顺带搬点东西啥的,太累了。虽然你看我比较壮实哈,但一到刮风的时候,我才发现,啊,原来我也弱不经风呀。
条件如此恶劣,为何还要建造高海拔宇宙线观测装置呢?其实,我国对宇宙线的研究起步于新中国成立初期,老一辈科学家们在云南东川和西藏羊八井建立了宇宙线观测站,但在当时,我国经济落后,国际环境复杂,我们的这项研究并不被看好。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:张文裕这个老先生是我们所的第一任所长,他在国际上的朋友就给他讲了这个事情,就是说有人问到中国的宇宙线研究的时候,苏联的专家就说是个0,这件事情对他的打击非常大。那么正是因为有了这样的一些刺激,使得我们后一代的科学家们就矢志不渝,一定要坚持,一定要把这个事情要做下去。
从2015年获批立项,到2021年全阵列建成,再到2023年通过国家验收,“拉索”的诞生速度创下了世界纪录,期间,也产出了多项重大成果。比如,它记录了最高能量光子,精确测定了标准烛光的超高能段亮度等等。特别是它还捕捉到迄今最亮伽马暴,这对于曹臻来说,是最幸运的一件事。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:伽马暴这个事件,它要1000年到几千年才发现一次。原来想都没有想象过的现象都被我们看见了。那么现在各个国家利用我们这批数据,再结合他们手上的一些小型的实验,还尽可能的在这个里头做文章。你说我满不满意,超级满意,“拉索”现在产出的这个成果简直是超出了预期了。
目前,“拉索”已经成为了世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙线探测装置。而它不仅是中国建造,它的核心部件也是中国研发,取得了多项技术突破。眼前这个长得像“大灯泡”的就是我国自主研制的光电倍增管。它藏在探测器里,可以捕捉肉眼看不见的最微弱的光。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:要把微光转换成一个可探测的一个信号,每一个光子我们都要捕捉到,而这个光电倍增管是我们全球最大的一个光电倍增管,这个是我们国产化的,完全自主(知识)产权。
曹臻说,科学永无止境,要想看得更远、更清,他们还在研发一种叫做的LACT的大型超高能伽马源立体跟踪装置,布局在“拉索”阵列内,相当于给“拉索”增加了一双“火眼金睛”。
中国科学院院士、“拉索”首席科学家 曹臻:你看,现在我们正在做这个实验,就是研究光收集器的性能,就相当于我这个眼镜的镜片。60多片组成一台望远镜,然后我们一共要建32台。建好了之后,就是世界上最强大的一个同类的装置了,就可以使得我们“拉索”的分辨的能力要提升5倍,2028年底要全部建成。
从过去不被认可,到如今唱上主角,“拉索”用一项项史无前例的新发现,让我国宇宙线研究在国际舞台上挺直了腰板,站稳了脚跟,达到国际领先水平。未来,青年一代科研人员还将乘着“拉索”这条大船,继续探秘星辰大海。
“拉索”项目组成员 孙秦宁:我们与“拉索”项目一同成长,见证了咱们中国在高能天文领域的飞速发展。
“拉索”项目组成员 曾宗康:我们要去看看遥远的星空是什么样的,探索宇宙线从哪里来的,又发生了怎样的故事。
“拉索”项目组成员 陈素弘:未知才有无限的吸引力,作为“拉索”的一员,我将继续为宇宙线研究贡献我们青年一代的力量。
来源/ 四川观察
编辑/ 风风
责编/ 王凤
审核/ 贺文怡
监制/ 谭荣皓
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