三大组成部分 不会破坏海子山景观
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。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。
“这些装置修建好后,将埋在地下,地面上将被恢复成原样。”李昆鹏称,不会破坏海子山的自然景观,还有望形成集科考、旅游等于一体的景点。
打开“宇宙之眼” 应能找到宇宙线起源
“LHAASO项目如同一道在海拔4400米以上拉起的恢恢天网,将成为全球覆盖能量范围最大的宇宙线探测设备,随时等待捕捉落入地球的新秘密。”曹臻说,“该项目集合了三个世界之最。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段伽马射线探测方面,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。
LHAASO将打开“宇宙之眼”,开启一个新时代。
LHAASO的科学意义
冲击宇宙线起源的世纪之谜
面向国际基础研究重大前沿问题,冲击宇宙线起源的世纪之谜。充分发挥高海拔优势,精确测量膝区宇宙线分成份能谱;实现极高能宇宙线谱的完整一致测量,建成国际高海拔宇宙线研究中心。
新物理前沿探索,包括:(1)暗物质探索;(2)利用瞬变现象探索量子引力或Lorentz对称破坏效应;(3)LHC能量以上新能标处粒子物理现象。
LHAASO项目将使我国筹建中的高海拔宇宙线观测站成为世界上四大宇宙线研究基地之一,使我国在这一领域的研究跻身于国际领先地位。
宇宙线研究的意义
或与外星生命有关
宇宙线看起来和我们的生活很遥远,但有科学家认为,全球变暖、空中交通等可能与之有直接关系。
●卫星寿命
高能宇宙线粒子和太阳粒子事件可能会危及在太空飞行的宇航员的生命,还可能影响宇宙飞船、卫星等的正常工作及寿命。
●空中交通
虽然宇宙射线到达地球时,会有大气层阻挡住部分辐射,但射线流很可能对空中交通产生一定的影响。一旦在高空遭到带电粒子的攻击,飞机上所使用的控制系统和导航系统有可能失效。
●全球变暖
由于来自外层空间的高能粒子将原子中的电子轰击出来,形成的带电离子可以引起水滴的凝结,从而可增加云层的生长。当宇宙射线较少时,产生的云层就少,太阳就可以直接加热地球表面。
●外星生命
高能粒子流可能在决定其他行星上是否存在生命方面起着关键性的作用。因此有科学家提出,宇宙射线很有可能与生物物种的灭绝与出现有关。
针对以上说法,李昆鹏表示,现在对宇宙线所知甚少,不排除有这些可能,但需要不断求证。
陈诚 记者 蒋麟 综合中科院高能物理研究所网站