10月20日,記者從中國科學院高能物理研究所獲悉,高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)已於10月17日透過效能工藝驗收,這標誌著LHAASO已經建成,並正式進入科學執行階段。預計今年年底,LHAASO將完成國家驗收所需程式。
LHAASO以探索高能宇宙線起源以及相關的宇宙演化、高能天體演化和暗物質研究為核心科學目標,於2015年12月31日獲得國家發展和改革委員會批准立項。
LHAASO首席科學家、中科院高能所研究員曹臻告訴《中國科學報》,目前,LHAASO已經正式開始科學執行,每天可以積累1.7億個超高能宇宙線事例和20多億個甚高能宇宙線事例。
LHAASO由中國科學院和四川省人民政府共建,中國科學院成都分院與高能物理研究所聯合承擔,建設週期4年,總投資約12億元。觀測站佔地1.3平方公里,平均海拔4410米。LHAASO主體工程於2017年11月動工,2019年4月,完成四分之一規模建設並投入科學執行,2021年7月,完成了全陣列建設並投入執行。
工藝驗收專家組認為,LHAASO充分利用世界屋脊的高海拔地理優勢,成為世界上規模最大、靈敏度最高的超高能伽馬射線巡天望遠鏡,和能量覆蓋最寬廣的國際領先的宇宙線觀測站;同時,LHAASO以遠超國際上現有和在研伽馬射線望遠鏡的探測靈敏度,在初步執行期間已經取得突破性的重大科學成果,發現了銀河系中廣泛存在拍電子伏加速器,打開了超高能伽馬射線觀測視窗。
在工程建設方面,專家組在考察海子山工程現場後認為,建設單位按期、全面、優質完成了國家發展和改革委員會批覆的各項建設任務,包括地面簇射粒子陣列、水切倫科夫探測器陣列、廣角切倫科夫望遠鏡陣列等三大陣列、時鐘分配與資料獲取系統、資料處理平臺,以及相應的通用、土建及配套設施等;LHAASO所有探測器陣列和工藝系統性能指標達到設計要求,三大陣列的總體效能優於驗收指標,其中,LHAASO在超高能伽馬射線波段的靈敏度顯著優於國際上已有和在建的探測裝置,探測裝置整體效能可靠,具備長期穩定科學執行的能力。
在關鍵核心技術攻關方面,專家組認為,LHAASO專案團隊透過自主創新,完成了多項關鍵核心技術攻關,首次在大視場成像切倫科夫望遠鏡中大規模使用新型矽光電管,徹底改變了這類望遠鏡不能在月夜工作的傳統觀測模式,實現了有效觀測時間的成倍增長;發展了基於“小白兔”技術、適應4000米以上高海拔野外工況的大面積、多節點、高精度時鐘同步技術,提升了該技術遠距離同步精度5倍到0.2納秒,達到國際領先水平;採用了國產20英寸超大型光電倍增管,並將時間響應提高了3倍,突破了國際上的技術壟斷;把觀測閾能從300 GeV 降低到70 GeV,大大擴充套件了觀測能力;在海量資料獲取技術上取得顯著進步,發展並實現了“無觸發”資料獲取,對資料量高達4GB/s的宇宙線事例實現“零死時間”觀測;採用特殊的資料篩選技術,對海量資料進行無失真壓縮,實現從海子山到高能所的實時資料傳輸。
據悉,LHAASO工藝驗收專家組由中國科學技術大學、中國科學院大學、中科院近代物理研究所、清華大學、復旦大學等單位的13位專家組成,中科院院士趙政國擔任驗收專家組組長。(倪思潔)