高海拔宇宙线观测站

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子，是人类获取太阳系外物质样本的唯一渠道，被科学家认为是传递“宇宙大事件”的信使和发现“宇宙加速器”的探针。中科院高能物理研究所研究员、高海拔宇宙线观测站项目首席科学家曹臻介绍，宇宙线及其起源是人类探索宇宙及其演化的重要途径。

LHAASO项目正是瞄准宇宙线起源这一重大科学难题而提出的，是《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012－2030年）》在“十二五”期间优先支持的项目，由国家发改委于2015年12月31日批准立项，投资约12亿元人民币，建设周期为5年。

LHAASO 项目

曹臻介绍，LHAASO探测阵列由3个主要的部分组成：首先是一个深5米、占地8万平方米的水池，这个完全密封、一片漆黑、面积有两个半北京水立方大小的水池，布满3000个左右的测量单元，能够收集到非常遥远的星体，比如3亿光年外黑洞爆发时产生的伽马光子，它专门用来探测能量较低的宇宙线；第二部分是一个约1平方公里的复合地面阵列，约5200个闪烁体探测器按边长15米的正三角形点阵来排布，同时在2.5米的地下每隔30米布设约1200个缪子探测器，用于探测能量稍高的宇宙线伽马光子；第三类装置由12个望远镜系统组成，用于能量更高的宇宙线能谱高精度测量。这三类探测器彼此联动，组成巨大的复合探测装置。

“LHAASO项目集合了三个世界之最。”曹臻说，一是在1万亿电子伏特附近的甚高能伽马射线巡天探测方面，灵敏度世界第一；二是100万亿电子伏特附近的高能伽马射线探测方面，灵敏度世界第一；三是三类探测器复合，覆盖的宇宙线能量测量范围世界最广。

“利用如此精心布置的大型探测装置，理论上讲应该能找到宇宙线的起源，这也是LHAASO的核心目标。”曹臻说，另外它的发现还可能扩展到意想不到的领域，如捕捉到伽马暴，人类已知的最剧烈的天体爆炸过程，就有可能挑战爱因斯坦的相对论、经典引力理论等基本物理问题。”

2016 年 7 月，LHAASO项目已集合了国内20多个科研院校的百余名科学家，法国、意大利、瑞典等国也拟加入LHAASO项目国际合作组，预计合作国家还会进一步增加。