成都市貢井區舊（jiù）設備回收公司電話18980010174，東西問丨曹臻：中國“拉索”何以引領宇宙線研究國際前沿？

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　　中新社成（chéng）都5月16日電 題：中國“拉索”何以引領宇宙線研究國際前沿？

　　——專訪“拉索（suǒ）”首席科學家、中國科學院高能物理研（yán）究所（suǒ）研究員曹臻

　　中新社記者 孫自法

　　聚焦（jiāo）宇宙線起源“世紀之謎”、已經拉開（kāi）“超（chāo）高（gāo）能伽馬天文（wén）學”時代大幕的中國國家重大科技基礎（chǔ）設施——位於四川稻城海拔4410米的高海拔宇宙線觀測站(英文縮寫LHAASO，中文昵稱（chēng）“拉索”)，5月10日順利通過國家驗收，正式邁入全麵開放運行階（jiē）段。

　　中國為什麽要建設“拉索”、它有哪些特色與優勢、將如何引領宇（yǔ）宙線研究（jiū）國際前沿並開展國際合作、未來進（jìn）一步發展有什麽規劃……“拉索”項目工程經理、首席科學家、中國科學院高（gāo）能物理研究所(中科（kē）院高能所)研究員（yuán）曹臻近日在（zài）成都（dōu）的天府宇宙線研究中心，接受中新（xīn）社“東西問”專訪，對備受矚目的大科學裝置“拉索”進行科普解（jiě）讀（dú）。

　　現將訪（fǎng）談（tán）實錄摘要如下：

　　中新社記者：中國為（wéi）什麽要建“拉索”？與國外同（tóng）類裝置相比，中國“拉索”有何特色與優勢？

　　曹（cáo）臻：宇宙線攜帶著宇宙起（qǐ）源、天體演化、太（tài）陽活動及地球空間環境等重要科學（xué）信（xìn）息（xī），研究宇宙（zhòu）線及其起（qǐ）源是人類探索宇宙的重要途徑。宇宙線自110年前發現（xiàn）研究至今，仍然是一門“年輕”的學科，尚未（wèi）形成（chéng）一個（gè）“標準模型”完整地描述（shù）其起源（yuán）、加速及星際空（kōng）間（jiān）傳播的機（jī）製，宇宙線起源這一（yī）“世紀之謎”也被國際物（wù）理學界列為“新世紀11個科學問題”之一。

　　對於由實驗主（zhǔ）導的宇宙（zhòu）線研究領域來說，需要新一代的探測器（qì）以前所未有的靈敏度（dù）來（lái）開創一個新的（de）時代。在21世（shì）紀第一個10年，各國紛紛提出下一代伽馬天文觀測大科學（xué）裝置計劃：歐洲國家提出建造100多台切（qiē）倫科夫望（wàng）遠鏡組成的陣列(CTA)計劃；美國（guó）選擇了一條通過（guò）升級改造實現適（shì）度提升靈（líng）敏度的高海（hǎi）拔水切倫科夫（fū）探測器(HAWC)計劃；中國則提出建設（shè）“拉索”的計劃，正式參（cān）與這場全世界（jiè）範圍內的科學發現比拚。

　　作為中國自主提出並（bìng）設（shè）計、建造的新（xīn）一代伽馬射線（xiàn）望遠鏡和宇宙線探測裝置，“拉索”以探（tàn）索高能宇宙線起源（yuán）並開（kāi）展相關高能輻射、天體演化以（yǐ）及暗物質分布（bù）等基礎科學研究為核心目（mù）標，它占地麵積約1.36平方公裏，由5216個電磁粒子探測器和1188個（gè）繆（miù）子探測器構成的1平方公裏地（dì）麵簇射粒子探測器陣（zhèn）列、7.8萬平方米的水切倫（lún）科夫探測器陣列（liè）、18台（tái）廣角切倫科（kē）夫（fū）望遠（yuǎn）鏡等三（sān）大陣（zhèn）列組成，采用4種探測技術，可（kě）全方位、多變量地測量來自（zì）於高能（néng）天體的（de）伽馬射線和宇宙（zhòu）線。

　　至於“拉索”的特色（sè）和優勢（shì），目前可以概括為在三個方向上達（dá）到世界領先，也就是創（chuàng）造出三項“世界之最”：世界上（shàng）最靈敏的超高能伽馬射線探測裝置（zhì），意味著能看到最多的可能性（xìng）和開展最精（jīng）細的研究；世界上靈敏度（dù）最（zuì）高的甚高能伽馬射線源（yuán）巡天普查望遠鏡，可對（duì）宇宙進行（háng）“普查”，找（zhǎo）到更多的“源”；能量覆蓋範圍最寬的超高能宇宙線複合式立體（tǐ）測量係統，可（kě）對到達地球的宇宙（zhòu）線及粒子，做精細的（de）區分並進行最寬廣能譜的測（cè）量，從（cóng）而對宇宙線（xiàn）相關問題進行非常充分（fèn）的研究（jiū）。

海拔4410米的大科學裝置“拉索”。孫自法 攝

　　中國“拉索（suǒ）”建成運行，正以前所未有的伽馬射線探測（cè）靈敏度，將伽馬天文的研究帶入人（rén）類從未（wèi）觀測過的新波段，繼“甚高（gāo）能伽馬射線天文學”活躍（yuè）30年（nián）之後（hòu），開啟並引領人類進（jìn）入“超高（gāo）能（néng）伽馬射線（xiàn）天文學”時（shí）代。

　　中（zhōng）新社（shè）記者：“拉索”從預研到立（lì）項建設再到建成運行，堪稱“十多年磨一劍”，建設過程中突破了哪（nǎ）些關鍵技術？已取得哪些重大發現（xiàn）和（hé）研究成果？

　　曹臻：“拉索”項目建設完成多項關鍵核心技術攻關，主要包括（kuò）四個方麵：一是首次在大視場成像（xiàng）切（qiē）倫科夫望遠鏡中大規模使用新型（xíng）矽光電管，改變了這類望遠鏡不能（néng）在月夜工作的傳統觀測模（mó）式，實現有效觀測（cè）時間的成倍增長；二是發展適應4000米以上（shàng）高海拔野外（wài）工況的大麵積（jī）、多節點、高精度時鍾同步技術，遠距離同步精度提升到0.2納秒，達到國際領先水平；三是（shì）采用中國（guó）國產20英寸超大型光電倍增（zēng）管，並將時間響應提高（gāo）了3倍；把觀測閾能從3000億電子伏降低到700億（yì）電子伏，大大擴展了觀測能力；四是在海量數據獲取技術上取得顯著進步，發展（zhǎn）並實現“無觸發”數據獲（huò）取；采用特殊的（de）數據篩選技術（shù），對海量數據進行無（wú）損（sǔn）壓縮，實現實時數據傳輸。

　　由於“拉（lā）索”前所未有的（de）超高能（néng）伽馬射線探測靈敏度和寬闊的視場，引起伽馬天文研究的革（gé）命性變（biàn）化，僅在初步運（yùn）行期間就已取（qǔ）得多項（xiàng）突破性的重大科學成果（guǒ）：“拉索”在銀河係內發（fā）現12個超高能伽馬光源，也就是超（chāo）高能宇宙加（jiā）速器候選天體，並記錄到（dào）人類觀測到的（de）最高能量光子，達到1.4 PeV(拍電子伏，1拍=1千萬億)，開啟了“超高能伽馬天文學”時代；“拉索”還精確測（cè）定“標準燭光”蟹狀星雲的超高能段亮度，發現1拍電子伏（fú）伽馬輻射，挑戰（zhàn）理論極限。

　　同時，“拉索”建設期間即開展觀測，並實（shí）現科學成（chéng）果持續產出，截至目（mù）前，基於“拉索”項目發表（biǎo）的期刊論文累計（jì）215篇、會議論文156篇。“拉索”另有多項重要研（yán）究成果論文已被（bèi）學術期刊接收，將（jiāng）於發表後對外公（gōng）布（bù）。

夜空下的大科學裝（zhuāng）置“拉索”。孫自法 攝

　　中新社記者：“拉索”項目設（shè）立的國際合作組如何發揮（huī）作用？迄今已取得哪（nǎ）些重要國際合作成果？這一大科學裝置怎樣既推動中國實（shí）現高水平科技自立自強、又開放（fàng）服務世界造福全人類？

　　曹臻：“拉索”是一個比較典型的國際（jì）合作項目，在宇宙線、粒子天體物理等領域（yù）被國際同行譽為科研（yán）“金礦”，實際上（shàng）其觀測數據麵向全人（rén）類，並通過全人類的（de）共同研究來實現破解宇宙線（xiàn）起源之謎的最終目標。因此我們一開始（shǐ）就設（shè）計了國際合作（zuò）組這樣一種傳統的合作組織（zhī）方式（shì），希望把國際上關注並能進行“拉索”項目相關（guān）研究的科學家和科研團隊，都吸引進來合作開展科學研究。另外，我們自己也不可能包攬一切做所有事情，國際團隊參與合作是一個非常好的解決方案。

　　當然，中外團隊加入“拉索”國際（jì）合作組，也有一（yī）些必要的門檻設（shè）置來保證合作成效，其中就包括建立一個“能（néng）進能（néng）出”的評估機製，實現對國際（jì）合作組成員的動態（tài）優化調整。

　　另一種國際合作方式是吸引國際優秀人才來華（huá）加入“拉索”團（tuán）隊，直接到中科院高能所、天府宇宙線（xiàn）研究中（zhōng）心工作。正如中國俗話所說“栽下梧桐樹，引（yǐn）得鳳凰來（lái）”，由於“拉索”國際（jì）影響力不斷擴（kuò）大，國（guó）際科技人才特別（bié）是（shì）年輕科（kē）研人員現在已向“拉索”聚集，包括發出求職請求等。

　　“拉索”項目還充分發揮中科（kē）院建製化研究的優（yōu）勢，麵向（xiàng）世（shì）界全麵開放共享。目前，已有28個天體物理研究（jiū）機構成為“拉索”的國際合作組成員單位，利用“拉索”觀測數據開展粒子天體物理研究，同時進行宇宙學、天文學（xué）、粒子物理學等眾多領（lǐng）域基礎研究。隨著通過國家驗收投入正式運行，“拉索（suǒ）”也將成為以中國（guó）為主、多國參與的國際宇宙線研究中心（xīn），並借助高海拔伽（gā）馬（mǎ）天文、宇宙線（xiàn）的觀測優勢，成為獨具特色、綜合（hé）開放的科學研究平台。

　　我們希望通過中國“拉（lā）索”引領國際合作，把深（shēn）入開展宇宙線研究取得（dé）的成果，逐步變成認識宇宙的重要組成部（bù）分。

　　“拉索”已投入穩定的科學觀測運行，正以超越上（shàng）一代望遠鏡幾十倍的超高能伽馬射線探測靈敏度，雄踞世界之首，引領未來的伽馬射線天文學（xué）研究（jiū）的發展。相信在未來10年、20年內，全世（shì）界基於“拉索”觀測數據開展分析研究，發表高水平（píng）科研論文，都將為（wéi）人類進一步理解、解釋宇（yǔ）宙作出中國貢獻。

大科學裝置（zhì）“拉索”布設的探測陣（zhèn）列。孫自法 攝