四川稻城县海子山上 张网捕捉太阳系外“信使”

6月4日，在四川省甘孜州稻城县的海子山上，中科院高能物理所研究员曹臻站在一块花岗岩漂砾上，指着前方开阔平坦的山地说，大约4年后，这里将建成一座高海拔宇宙线观测站（LHAASO），它将是世界上覆盖能量范围最大的宇宙线探测设备。LHAASO即将全面开工。

高能量的宇宙线粒子，可能产生于剧烈的宇宙事件，像超新星爆发、黑洞爆发、巨大星系之间的碰撞等，都可能产生宇宙线，都是我们找源的对象。目前的研究结果显示，超过1018电子伏特的粒子都应该是来源于银河系外，研究宇宙线能让我们知道宇宙中究竟发生了什么。

目前人类用电子对撞机已经能够产生高能粒子。但宇宙线中高能粒子的能量远超出人类研制的最高能量对撞机所能产生的粒子，其能量比北京正负电子对撞机粒子的能量还要高1000亿倍。这么高的能量是怎么产生的？是什么加速原理？正是这些不可思议对科学家产生了巨大的吸引力。

高能的宇宙线粒子进入地球大气层后，会和大气中的原子核，例如氮或氧的原子核发生相互作用，粒子就像炮弹一样把原子核打碎。其结果是这个原子核和炮弹一起会变成一堆的次级粒子。这些次级粒子仍然携带着很高的能量，继续与大气中的原子核发生同样的相互作用，又把别的原子核打碎，产生了更次级的粒子。如此重复十几次，这是一个指数增长的过程，产生许多次级粒子，最终次级粒子数可达百亿，在空气中像一场粒子“阵雨”瞬间散布在数平方公里的面积上。科学家把这个过程称为簇射。

LHAASO要建造许多的探测器。当簇射发生时，只要一个粒子打到探测器上，探测器就弱弱地闪一下。如果几十个、几百个探测器同时闪了一下，科学家就知道天上来了一个能量非常高的粒子。

LHAASO为何选址海拔4410米四川稻城海子山？

通过在我国高海拔地区的广泛选址和实地踏勘调研，LHAASO最终选定位于四川稻城海子山、平均海拔为4410米的高地作为观测基地。

宇宙线粒子在穿越大气层时会被大气吸收。因而海拔高、空气稀薄的地方，探测器就能捕获到更多的宇宙线粒子。国际科技界普遍认为，南美的安第斯山脉和中国的青藏高原更适合高能粒子观测，它们都在海拔4000米以上。

除了方便观测之外，LHAASO选定稻城海子山也与稻城的生活设施有一定关系。交通上，距离LHAASO仅10公里的地方就是稻城的民用机场。对于科学家来说，到LHAASO工作、考察等活动不必舟车劳顿。

在LHAASO工作的科学家和工作人员住在哪里？这也不用担心。稻城县城距离LHAASO只有50公里，并且海拔一下子就降到了3750米，吃住都比较方便。因此项目中有一部分就是在稻城县城建设LHAASO的测控基地和生活基地。