在青藏高原東南麓的四川甘孜藏族自治州稻城縣,平均海拔約3750米的高原上,一場關于宇宙奧秘的探索正在悄然展開。這座人口僅約3萬人的小縣,憑借獨特的地理優勢,已成為中國深空探測的重要基地,吸引著眾多科研人員前來“追光”“問天”。
在稻城海子山,一張覆蓋面積達1.36平方公里的“大網”晝夜不息地捕捉著來自宇宙的高能粒子流——宇宙線。這座名為高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)的裝置,自2023年通過國家驗收以來,已取得多項突破性成果。最近,它首次為困擾學界多年的宇宙線“膝”形成之謎提供了關鍵觀測證據。觀測站由近萬個采用四種先進探測技術的探測器組成,形成大型復合探測陣列,能夠精準捕捉宇宙線粒子與大氣層作用產生的各種信息。
“拉索”首席科學家曹臻院士回憶,自2016年項目啟動以來,他已數不清多少次飛往這片海拔4411米的高原。2014年首次踏勘選址時,他曾在山頭遭遇狼群,夜晚只能扎帳篷休息,耳邊回蕩著狼群的叫聲。正是在這片高寒缺氧、荒涼無邊的土地上,中國科學家們開啟了尋找宇宙線的征程。經過14年努力,他們建成了世界海拔最高、規模最大、靈敏度最強的伽馬射線探測裝置,為解答宇宙線起源和加速機制這一世紀謎題提供了重要工具。
距離“拉索”約一小時車程的稻城縣城旁,另一座重量級科學裝置——圓環陣太陽射電成像望遠鏡靜靜矗立。這座由313部直徑6米的拋物面天線組成的設備,以百米高的定標塔為圓心,均勻分布在1公里直徑的圓環上,像向日葵般跟隨太陽轉動。它的主要任務是監測太陽爆發活動,這些活動產生的高能粒子團可能影響地球空間天氣。2023年9月,該裝置成功預報了一次太陽爆發事件,誤差低于1.16個小時,顯著提升了空間天氣預報的精準度。
在海拔4700米的稻城無名山上,2.5米大視場高分辨率太陽望遠鏡的配套項目正在緊張施工。這座望遠鏡計劃于2026年底完成建設,將成為全球最大的軸對稱太陽望遠鏡。隨著這些裝置的相繼落成,稻城正逐步形成中國深空探測的前沿高地,吸引著越來越多的科研項目在此集聚。
高原的惡劣環境并未阻擋科研人員的腳步。為建造“拉索”的三個“大水池”,團隊必須解決防光、保溫等難題。水池注入35萬噸水后,總水量每天變化率需控制在3‰以內,即使在室外溫度降至-35℃時也要確保池內不結冰。項目運維負責人吳超勇回憶,初到海子山時,遍地是巨大的石頭,稍有不慎就會陷入沼澤。從清理漂礫、平整土地到搭建觀測基地,每一步都凝聚著科研人員的艱辛與創新。
“圓環陣”的建設同樣充滿挑戰。讓313臺天線一致“對焦”太陽需要突破多項關鍵技術。科研團隊通過中心定標和單通道多環絕對相位定標等技術,實時監測626條接收鏈路和近5000個光纖接口,將“跑偏”幅度控制在小于1.5度。這些努力使裝置能夠監測到傳播距離達5個太陽半徑的射電日冕物質拋射,并發現了一顆罕見的長周期脈沖星。
“拉索”的成果令國際科學界矚目。它不僅推動中國宇宙線研究從“跟跑”邁向“領跑”,還刷新了人類對伽馬暴的認知。2022年10月,“拉索”完整記錄了迄今最亮伽馬暴GRB 221009A的爆發全過程,國際合作組在此基礎上取得一系列研究成果。意大利天體物理學家埃萊娜·阿馬托評價,“拉索”正革命性改變人類對銀河系的認知,挑戰傳統理論。
從20世紀50年代起步,中國宇宙線實驗研究經歷了從云南東川落雪山到西藏羊八井,再到稻城“拉索”的三代發展。如今,“拉索”以開放共享的科學精神,向全球32個天體物理研究機構提供科研設施平臺與觀測數據。數據通過自動化處理技術從海子山傳向世界各地,彰顯著中國科技的國際影響力。
在稻城的海子山和無名山上,大科學裝置的高地正在崛起。這里不僅有海拔6033米的央邁勇峰,更有中國科學家攀登科學高峰的堅定足跡。隨著更多天文科研項目的落地,稻城的集聚效應不斷顯現,助力中國在探索宇宙的道路上邁出更堅實的步伐。











