放眼望去，那像是1188座土崗子，奇異地出現(xiàn)在四川稻城平均海拔4410米的海子山上。

　　但那又不像是一般的土崗子。它們的體格過于龐大，每一個都足足占地36平方米。它們周身荒草雜生，兩兩之間卻均勻地保持著30米間距，以品字形有規(guī)律地散布在1.36平方公里的高原上。它們身上都有一抹紅――扎著“紅頭繩”，上面統(tǒng)一寫著6個大寫字母――LHAASO。

　　LHAASO，是“高海拔宇宙線觀測站”的英文簡稱，又稱“拉索”。從2009年提出建設(shè)構(gòu)想，到2015年定址海子山，再到今年前后共歷經(jīng)15年，總投資12億元。

　　如今，這個由中國科學(xué)院與四川省人民政府共建，由中國科學(xué)院成都分院與中國科學(xué)院高能物理研究所承建的國之重器，已成為全球最大、靈敏度最高的宇宙線觀測站。5月10日，LHAASO順利通過國家驗收，正式“上崗”了。

　　“天外來客”

　　若從高空俯瞰，觀測站外圓內(nèi)方，宛若一枚古銅錢的巨陣，守候在青藏高原海子山古冰川遺跡的無人區(qū)。

　　這枚直徑1.3公里“銅錢”的環(huán)形區(qū)域，點綴著1188個土崗樣式的繆子探測器（繆子是自然界的基本粒子之一――記者注），和5216個大型鞋盒一般的電磁粒子探測器。兩組探測器組成地面簇射粒子陣列。

　　除此之外，在“銅錢”的中央，坐落著7.8萬平方米的水切倫科夫探測器陣列和由18臺廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡組成的陣列。

　　這些普通人連名字都很難看懂，更難弄明白它們究竟為何物的探測器，就這樣排兵布陣般組合在一起，悄無聲息地捕捉著宇宙線，并持續(xù)產(chǎn)出著驚人的科研成果。

　　宇宙線，是從宇宙空間射向地球的高能粒子，肉眼并不可見，穿過大氣層時會被打散成更多的粒子，如陣雨般落下。打在那些星羅棋布的探測器上時，會發(fā)出微弱的光，從而被捕獲、收集并觀測。它們常被稱為銀河隕石、天外來客，攜帶著有關(guān)宇宙起源、天體演化等重要科學(xué)信息。

　　在中國科學(xué)院高能物理研究所研究員、LHAASO項目首席科學(xué)家曹臻的眼里，它們是來自宇宙的“信使”，而研究宇宙線及其起源是人類探測宇宙的重要途徑。

　　宇宙線有著不同的起源，有的起源于銀河系內(nèi)，有的來自銀河系外，不同的能量反映著不同的起源，能量越高的宇宙線，就需要越大的探測器陣列面積和更長久的探測時間。

　　當(dāng)宇宙線的能量在1011eV（電子伏特的符號，是能量的單位――記者注）附近，探測器陣列每秒每平方米大約能接收到1個粒子，到了3×1018eV附近，需要每年每平方公里才能接收到1個粒子。

　　自1912年宇宙線被奧地利科學(xué)家赫斯首次發(fā)現(xiàn)以來，國際上與宇宙線相關(guān)的研究，已5次斬獲諾貝爾獎。盡管如此，人類對宇宙線仍知之甚少。宇宙線到底從何而來，又是怎樣的加速機(jī)制把它加速到比人類制造的加速器高上千萬倍的量級？很多問題，都還沒有答案。

　　“六年找一塊地”

　　然而，想要探尋宇宙線的源頭，困難重重。自2009年提出LHAASO建設(shè)構(gòu)想后，僅為找到一個合適的觀測站位置，就花費了6年。

　　“世界上其實能夠找到這樣一塊地方并不容易的。”LHAASO項目副經(jīng)理兼總工藝師何會海告訴中青報?中青網(wǎng)記者，當(dāng)年項目選址要求，海拔高度最好在4000米至5000米之間，這樣能減少大氣對宇宙線粒子的影響。

　　在高海拔的基礎(chǔ)上，還要有一塊足夠大的平坦地塊兒，有便利的水源，附近要有交通，光纖可以抵達(dá)，方圓50公里之內(nèi)要有機(jī)場，有高壓氧艙等醫(yī)療條件。

　　“我們在四省五地花了6年才找到這樣一塊地。”何會海說，那6年，云南、四川、青海、西藏4省區(qū)的5處高海拔地塊兒，他一一實地踏勘，一地也沒落下。最終，海子山被認(rèn)為是天時地利人和的建站絕佳之地。

　　最初達(dá)到海子山時，讓曹臻印象深刻的是，這里3000余平方公里的土地上，遍布著1100多個海子（當(dāng)?shù)貙吹姆Q呼），海子山的名字正來源于此。

　　“要做好這個設(shè)施，一個非常重要的特點就是，我們要大量地用水。”曹臻說，拉索的繆子探測器用水量為5萬噸，水切倫科夫探測器用水量達(dá)到36萬噸，且需要不斷循環(huán)。

　　那1188個土崗里埋藏著的，正是水，但并非一般的水，而是裝在特制水袋里的超純水，并被埋在直徑6.8米、高1.2米的鋼筋混凝土罐體里，而后用土覆裹其外。

　　“這個超純水比我們喝的水要好太多太多，要在20年的時間里保證這個水不變質(zhì)、不長菌、不透氣、不漏、不凍冰。”何會海說，水袋埋在地下2.5米深的地方，要想在常年平均氣溫零攝氏度以下的地方保證它不上凍，也是一件比較難的事。

　　定址后，在高海拔無人區(qū)的施工建設(shè)又花了4年。

　　“工人來了以后，面臨兩個很大的困難。第一個就是缺氧，第二個是沒有信號。”LHAASO項目建安分總體負(fù)責(zé)人吳超勇說，“所以很多人來了以后，待了一個晚上，第二天就要走，（高原反應(yīng)）受不了了，給多少錢也不干。”

　　“工人淘汰率到了50%以上。”吳超勇告訴記者，但他們必須保證工期，建筑隊不斷補(bǔ)充人手，整個觀測站上，最多時曾有600名工人。與此同時，由于自然條件惡劣，每年這里的工期只有半年，半年時間里往往要完成一年的工作量。

　　吳超勇至今還記得，在繆子探測器建設(shè)過程中，他遇到過一位讓他感動的東北小伙兒。小伙兒告訴他，他在這里待得很難受，但他覺得自己是在給國家做事情，他很自豪。等到小伙子離開海子山時，衣服滿是油漬，胡子拉碴，跟來時看上去差了許多歲數(shù)，“看不出是同一個人了”。

　　曹臻記得，當(dāng)初施工建設(shè)時，一個工頭非要拉著他拍一張照片。“他說，這張照片是要發(fā)給他兒子的。‘我兒子非常感興趣，說是你們在為科學(xué)家干事情。’”曹臻說。

　　那時，在海子山上，科研人員時常和這些建筑工人同時灰頭土臉地出現(xiàn)在工地上。而曹臻引以為傲的是，在如此惡劣的自然條件下，“科研人員淘汰率為零”。那段時間，曹臻也總守在工地上，他記得，有時夜晚溫度會降到零下35攝氏度，而工程還在繼續(xù)。

　　觀測站的路邊，如今立著一塊紅牌子，上面寫著曹臻常說的一句話：“無論有多大困難，都要去克服，再困難還要去克服。克服就是要去做這個做不了的事情。”

　　“宇宙無限 信使有痕”

　　來自中科院高能所的資料顯示，建設(shè)期間，LHAASO項目團(tuán)隊通過自主創(chuàng)新和國際合作，完成了多項關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，首次在大視場成像切倫科夫望遠(yuǎn)鏡中大規(guī)模使用新型硅光電管，改變了這類望遠(yuǎn)鏡不能在月夜工作的傳統(tǒng)觀測模式，實現(xiàn)了有效觀測時間的成倍增長。

　　團(tuán)隊還發(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、高精度時鐘同步技術(shù)，遠(yuǎn)距離同步精度提升到0.2納秒，達(dá)到國際領(lǐng)先水平；還采用了國產(chǎn)20英寸超大型光電倍增管，將時間響應(yīng)提高了3倍；把觀測閾能從3000億電子伏降低到700億電子伏，大大擴(kuò)展了觀測能力。

　　為了更充分地利用觀測資源，拉索項目是一邊建設(shè)一邊運行的。起初，只有二分之一的探測器投入試運行。盡管只有二分之一，由于其超高的探測靈敏度，LHAASO在試運行期間就取得多項突破性的重大科學(xué)成果。

　　“當(dāng)一個探測器的靈敏度上到一個新的臺階之后，你會看到完全不同的一個宇宙。”曹臻告訴中青報?中青網(wǎng)記者，“新現(xiàn)象完全是可期的，但是它會是什么樣子，是完全不可期的，這個就是我們做科學(xué)探索的樂趣所在。”

　　2021年，LHAASO在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器候選天體，并記錄到能量達(dá)1.4拍電子伏的伽馬光子。這被認(rèn)為是目前人類觀測到的最高能量光子，突破了人類對銀河系粒子加速的傳統(tǒng)認(rèn)知，開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”時代。這些發(fā)現(xiàn)于當(dāng)年5月17日發(fā)表在《自然》（Nature）上。

　　“我們看到了很多原本意想不到的東西。”曹臻告訴記者，“尤其是這個能量很高很高的加速器，可能到處都在我們的宇宙、銀河系的存在。”

　　同年，LHAASO還精確測定了標(biāo)準(zhǔn)燭光蟹狀星云的超高能段亮度，發(fā)現(xiàn)1000萬億電子伏伽馬輻射，挑戰(zhàn)了理論極限。

　　“到2022年10月，老天爺給了我們一個巨大的禮物。”曹臻說，拉索觀測并記錄到了迄今最亮的伽馬射線暴，而這件事，甚至讓歐洲做相關(guān)研究的科學(xué)家很嫉妒，拉索也已經(jīng)成為該領(lǐng)域其他國家追趕的目標(biāo)。

　　在曹臻看來，所有這些事并非是靠一兩個人就能做成的，需要來自各行各業(yè)，有著不同知識背景的科研人員組成的大團(tuán)隊合作攻克。目前，LHAASO團(tuán)隊由來自中國、德國、法國、俄羅斯、瑞士、泰國6個國家的270余人組成，也已有28個天體物理研究機(jī)構(gòu)成為LHAASO的國際合作組成員單位，利用觀測數(shù)據(jù)開展多領(lǐng)域基礎(chǔ)研究。

　　如今，在世界屋脊上圓滿落成的LHAASO項目，已成為世界重要的粒子天體物理支柱性實驗之一，使我國在高能伽馬射線天文領(lǐng)域的研究達(dá)到國際領(lǐng)先水平，并開始向當(dāng)今最重要的科學(xué)前沿課題――高能宇宙線起源問題發(fā)起沖擊。

　　5月10日，受國家發(fā)展和改革委員會委托，中國科學(xué)院會同四川省組織了LHAASO項目驗收會。驗收委員會認(rèn)為，LHAASO的建成運行，使之成為目前國際粒子天體物理三大實驗設(shè)施之一，對促進(jìn)該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大原創(chuàng)突破、帶動前沿交叉相關(guān)學(xué)科發(fā)展和國際合作具有重要意義。驗收委員會同意該項目通過國家驗收。

　　目前，這個我國自主提出、設(shè)計、建造的新一代宇宙線觀測裝置，站在新起點整裝待發(fā)，更多的科研成果也在發(fā)酵之中。

　　千百年來，人類對浩瀚宇宙的探索從未停止，從肉眼觀測到使用天文望遠(yuǎn)鏡，從伽利略到開普勒，從地心說到相對論，從銀河系到百億光年之外的宇宙深處。隨著探索的深入，人類對宇宙的認(rèn)識也在不斷更新。

　　如今，LHAASO項目基地大門兩側(cè)的立柱上，寫著這樣8個大字――“宇宙無限 信使有痕”。大門內(nèi)，三大探測器陣列錯落有致，24小時嚴(yán)陣以待，像是一張編織好的巨網(wǎng)，鋪設(shè)在四野荒涼、遍布漂礫的海子山上，等待捕捉宇宙“信使”在探測器上留下的痕跡。

　　中青報?中青網(wǎng)記者 李強(qiáng) 來源：中國青年報