本篇文章1885字，读完约5分钟
在过去的五年里，中国的科技发展一直走在快车道上。一系列科技进步令人惊叹。一大批重大成果震惊世界——“神威太湖之光”超级计算系统名列世界第一。暗物质卫星“吴空”已经成功发射。世界上最大的单孔径球面射电望远镜的主要项目已经完成。世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子”已经成功发射。天舟一号货船和天宫二号空实验室已成功完成自动交会对接。国内商用大型飞机已经成功测试。海域可燃冰首次被成功开采...
为了展示中国共产党第十八次全国代表大会以来取得的举世瞩目的科技成就，本期将推出“伟大的中国科技”系列报道，聚焦创新发展，聚焦科技突破，为“中国奇迹”喝彩。
-编辑
四川省道城县海子山，平均海拔4410米。这个地区到处都是大大小小的花岗岩巨砾，以及各种形状的冰蚀岩石盆地，这些岩石盆地荒凉而荒凉。然而，它已经被科学家认为是世界上为数不多的观测宇宙射线的理想地点之一。
2014年8月，大型国家科技基础设施项目LHAASO最终决定在这里落户。经过几年的基础设施准备，LHAASO项目主体工程将于近期全面开工建设。
研究宇宙射线及其起源是人类探索宇宙的重要途径。
宇宙射线是来自宇宙空的高能粒子，主要由质子和各种元素的原子核组成，包括少量电子、光子和中微子，它们一直存在于我们的星球上。
中国科学院高能物理研究所研究员、LHAASO项目首席科学家兼项目经理曹真说:“宇宙射线也被称为“银河陨石”或传递宇宙事件的“信使”。它们本身是构成宇宙物体的物质成分，并携带重要的科学信息，如宇宙的起源、天体的演化、太阳活动和地球空之间的环境。因此，研究宇宙射线及其起源是人类探索宇宙的重要途径。”
1912年，奥地利科学家赫斯首次发现了宇宙射线。在接下来的100年里，有六项诺贝尔奖被授予相关的探索和研究，但人类从未发现宇宙射线的起源。
“宇宙射线从哪里来，如何加速到如此高的能量，一直是困扰科学家的一个问题。”曹真说道。
2004年，美国国家科学技术委员会确定了新世纪科学研究的11个世纪难题，其中包括宇宙射线的起源及其加速机制。为什么很难判断宇宙射线来自哪里？
一方面，捕捉高能宇宙射线极其困难。高能宇宙射线的能量范围从109到1020电子伏。高能宇宙射线应该来自伴随着剧烈天体活动的粒子加速过程。然而，能量越高，宇宙射线就越稀少。“这是因为高能粒子的数量随着能量的增加而急剧减少。粒子能量每增加10倍，粒子的数量就会减少1000倍，因此最终到达地球的高能宇宙射线粒子非常少。”中国科学院高能物理研究所的研究员何惠海解释道。
另一方面，根据这几个样本来确定宇宙射线粒子来自哪里就更加困难了。曹真说:“宇宙射线大多是带电粒子，在传播过程中会被宇宙中无处不在的星际磁场偏转。当他们到达地球的时候，他们将会失去他们最初的方向信息，所以他们不能推断他们来自哪里。”
“超新星爆炸、黑洞爆炸、巨型星系之间的碰撞等等。都是我们正在寻找的可能来源。毕竟，谁是真正的来源仍然需要继续寻找证据。我们的高空宇宙射线天文台正是针对这一重大科学问题。”曹真说道。
这三种探测器相互配合，有望解决宇宙射线起源的问题。
因为宇宙射线能量越高，越少，探测器越大，就能捕获更多高能宇宙射线样本。
高山实验是一种在宇宙线观测研究中充分利用大气作为探测介质并在地面进行观测的方法。探测器的尺度可以比大气层外的天基探测器大得多。这是观测超高能宇宙线的唯一方法。目前正在建造的大型强子对撞机是中国第三代高山宇宙线实验室。
LHAASO占地2040亩，由三个阵列组成:观测站的地面簇射粒子阵列是一个约1平方公里的复合地面阵列，约5200个闪烁体探测器按边长为15米的正三角形点阵排列，同时在地下2.5米处每隔30米排列约1200个muzzler探测器。水切伦科夫探测器阵列是一个4.5米深的水池，面积8万平方米。它是完全密封的，底部覆盖着3000个检测单元。广角切伦科夫望远镜阵列由12个广角切伦科夫望远镜组成。这三种类型的探测器相互连接，形成一个巨大的复合探测装置。
曹真说:“宇宙射线中的伽马射线是由高能光子组成的粒子流。当它们进入地球大气层时，会与大气层中的原子核碰撞，形成一系列新的粒子，一个接一个地落到地面上。LHAASO的三种不同类型的探测器分别探测这些下落的粒子。
据他介绍，水切伦科夫探测器阵列专门用于探测低能量的宇宙射线，而地面簇射粒子阵列主要用于探测高能量的宇宙射线。切伦科夫望远镜阵列将对宇宙射线能谱进行高精度测量。三个阵列相互合作，对宇宙射线的特征和起源进行精确的分析和研究，这有望最终解决宇宙射线的起源问题
