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位于中国四川省境内，海拔为4410米的海子山上，总投入为12亿人民币（1.8亿美元）的高海拔宇宙射线观测站正在建设当中，预计2020年开始工作。作为世界上最大最敏感的宇宙射线观测平台之一，此站将用于探索高能宇宙射线的起源。宇宙射线源于外太空的粒子，它们通过加速达到的能量比最大的人造粒子加速器所能达到的能量还要大。另外，当高能质子和原子核组成的宇宙射线到达大气层时，会产生由光子和μ介子等粒子形成的空气阵雨。然而，自从100年前人类第一次发现宇宙射线以来，它的来源始终是一个谜。 宇宙线簇射 LHAASO的目的是利用总面积为80000平方米的水切伦科夫式探测器和12个广角切伦科夫式望远镜，探测能量处于1011-1018电子伏特范围内的宇宙射线。被安装在地面上的这两种仪器，将会探测在同种介质下，速度超过光速的带电粒子所产生的切伦科夫辐射。另外，观测站中由6000个闪烁探测器组成的1.3平方千米的阵列，将用于研究空气阵雨中的电子和光子。 同时，位于其正下方同等面积的1200个地下水切伦科夫探测器将用于探测空气阵雨中的μ介子。在研究宇宙射线起源这个问题上，LHAASO并不孤单。位于南极的冰立方中微子天文台正在观测高能中微子，位于阿根廷的皮埃尔·俄歇天文台正在观测超过1018电子伏特的宇宙射线。中国科学院高能物理所所长王贻芳认为LHAASO将与现有的探测器互为补充，从而提供更为全面的宇宙射线天空图片。 面临的挑战 作为高能物理所的研究员和LHAASO的首席科学家，曹臻认为此项目的建造并不容易，尤其是水切伦科夫探测器的安装特别棘手。前意大利国家核物理研究所(INFN)的副主席，Benedetto D’Ettorre Piazzoli曾参与中国-意大利宇宙射线研究的合作项目，他非常赞同这一观点，并强调，所有探测器类型的组合工作会很困难，因为部署，调试和操作管理上千台不同类型的探测器是前所未有的工作。然而他也对此项目将在宇宙射线研究中发挥的重要作用很有信心。他认为，正是由于LHAASO拥有大量不同类型的探测器，才使得我们可以从很大的能谱范围去观测宇宙射线和光子。并且，LHAASO还将提供细节和相关的统计信息 ，来解释银河系向系外的转变。 作为一项国际合作项目，LHAASO包括了来自中国，法国，意大利，俄罗斯，瑞士以及泰国的科学家。高海拔宇宙射线观测站于2008年首次提出，并在2015年得到国家发改委的批准。项目选址海子山是由于其处在高海拔且交通便利，距离海子山10千米处就是世界上海拔最高的机场--亚丁机场，再往远处，距离海子山大约50千米就是LHAASO团队的大本营--稻城。 相关知识 高海拔宇宙线观测站（英语：Large High Air Altitude Shower Observatory，缩写为LHAASO）是位于中华人民共和国四川省稻城县的宇宙线观测站，是“十二五”期间启动的国家重大科技基础设施项目，由电磁粒子探测器（ED）阵列、缪子探测器（MD）阵列、水切伦科夫探测器阵列（WCDA）、广角切伦科夫望远镜阵列（WFCTA）等组成。首席科学家为中国科学院高能物理所研究员曹臻。 2015年12月31日，LHAASO获得国家发改委批准立项。 2018年6月，LHAASO的主体工程在海拔4410米的海子山正式开工建设。整体工程计划于2021年全部建成。 2019年4月26日，LHAASO科学观测启动仪式在四川成都举行。 作者: physicsworld |
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