平均海拔超過4400米的稻城海子山上，高海拔宇宙線觀測站猶如一張大網(wǎng)，覆蓋面積1.36平方公里，靜靜鋪在稻城海子山上，晝夜不停地捕捉“天外來客”宇宙線的蹤跡。

11月16日，這張大網(wǎng)向世界發(fā)布重大發(fā)現(xiàn)：困擾學(xué)界多年的宇宙線“膝”形成之謎，首次獲得了關(guān)鍵性觀測證據(jù)。

稻城縣城不遠(yuǎn)的傍河邊，目前全球規(guī)模最大的綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡——直徑1公里、313個(gè)6米口徑天線組成的“圓環(huán)陣”逐日而動(dòng)，為提升空間天氣精準(zhǔn)預(yù)報(bào)能力提供重要支撐……

地處青藏高原東南麓的四川甘孜藏族自治州稻城縣，平均海拔約3750米。憑借得天獨(dú)厚的自然觀測條件，這一人口僅約3萬人的高原小縣已成為中國深空探測的重鎮(zhèn)，眾多“追光”“問天”的科技工作者聚首于此。大國重器眺望深空探尋宇宙奧秘，不斷拓展人類認(rèn)知“視界”。

望宇：在高原之上“追光”

深秋時(shí)節(jié)，稻城縣寒風(fēng)獵獵，飄著小雪。在海拔4411米、全球最高民用機(jī)場的稻城亞丁機(jī)場，又一次迎來了這位熟悉的客人——高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，簡稱“拉索”）首席科學(xué)家、中國科學(xué)院高能物理研究所曹臻院士。

這是2025年9月20日拍攝的位于四川省稻城縣海子山上的高海拔宇宙線觀測站（無人機(jī)照片）。新華社記者 江宏景 攝

“拉索”這一大科學(xué)裝置自2016年開建以來，曹臻院士數(shù)不清多少次飛上高原了。這次，他要到現(xiàn)場查看大型超高能伽馬源立體跟蹤裝置項(xiàng)目的進(jìn)展。

“拉索”裝置離機(jī)場約10公里，放眼望去，古冰川地貌的海子山延綿不斷，荒蕪遼闊、巨石無數(shù)，大小湖泊如星辰落地。

“2014年秋天，第一次來海子山踏勘選址就遇到了狼，就在山頭蹲著。山上沒有房屋，晚上扎帳篷睡覺，狼群就在附近邊轉(zhuǎn)邊叫?！被貞浧甬?dāng)時(shí)情景，曹臻眼中依然閃著光。

2025年10月28日拍攝的位于四川省稻城縣海子山上的高海拔宇宙線觀測站（無人機(jī)照片）。新華社記者 劉坤 攝

就在這片高寒缺氧、荒涼無邊之地，中國科學(xué)家們?yōu)閷ふ矣钪婢€開墾拓荒。

肉眼看不見的宇宙線是來自外太空的高能粒子流，它與電磁波、引力波并稱為觀測宇宙的三大“信使”。自100多年前宇宙線被發(fā)現(xiàn)以來，相關(guān)研究不斷取得新突破，但宇宙線起源和加速機(jī)制的問題一直是待解之謎。

解答這道世紀(jì)謎題，需要性能更強(qiáng)大的探測器?！袄鳌闭敲闇?zhǔn)這一重大科學(xué)難題而建。從2009年在北京香山科學(xué)會議提出建設(shè)構(gòu)想，到2015年定址海子山，再到2023年“拉索”通過國家驗(yàn)收，曹臻帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)14年，建成了我國自主設(shè)計(jì)建造的世界海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最強(qiáng)的伽馬射線探測裝置。

從高處俯瞰，“拉索”這張圓形大網(wǎng)，由諸多看似土堆的節(jié)點(diǎn)等組成。網(wǎng)內(nèi)匯聚了捕捉宇宙線粒子的高手——采用4種先進(jìn)探測技術(shù)的探測器近萬個(gè)，組成大型復(fù)合探測陣列。

藍(lán)箱子里的廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列（2025年10月28日攝，無人機(jī)照片）。新華社記者 劉坤 攝

當(dāng)宇宙線粒子來訪地球，大網(wǎng)便開始精密捕捉。位于大網(wǎng)中心的三個(gè)密閉“大水池”，是水切倫科夫探測器陣列，專伺捕捉宇宙線與大氣層作用產(chǎn)生的“粒子雨”信息。18個(gè)“藍(lán)箱子”位于“大水池”外一側(cè)，箱子里裝著廣角切倫科夫望遠(yuǎn)鏡，捕捉宇宙線與大氣作用產(chǎn)生的微光來探測宇宙線。5216個(gè)電磁粒子探測器與1188個(gè)繆子探測器散布在“大水池”四周，如同撒在大餅上的芝麻，組成地面簇射粒子探測器陣列，能尋找和篩選伽馬光子。

這是2025年9月20日在位于四川省稻城縣海子山上的高海拔宇宙線觀測站拍攝的電磁粒子探測器。新華社記者 江宏景 攝

這張大網(wǎng)面積還在拓展。“藍(lán)箱子”旁，科研人員和工人裹著棉衣正抓緊裝調(diào)和檢測成像大氣切倫科夫望遠(yuǎn)鏡，直徑6米的圓盤上，54片反射鏡閃閃發(fā)亮——這就是曹臻牽掛的大型超高能伽馬源立體跟蹤裝置。

這樣的望遠(yuǎn)鏡在“拉索”大網(wǎng)內(nèi)將陸續(xù)布局32臺。憑借“拉索”這一觀天利器，中國科學(xué)家已率先觸摸到宇宙線起源的答案輪廓，而新裝備要讓答案更加清晰。

“相當(dāng)于給‘拉索’增加了一雙火眼金睛，使其空間分辨率提升5倍以上。這將助力‘拉索’看得更清楚?！辈苷檎f。

稻城因高海拔、地面平整、交通便利、地方支持等諸多有利條件，得到了越來越多科學(xué)家的青睞。在“拉索”建成后，稻城又接連迎來新的重量級科學(xué)裝置。

從“拉索”裝置向東南一個(gè)多小時(shí)的車程、稻城縣城旁邊的一塊四面環(huán)山的草場上，安置著由中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心牽頭建設(shè)的“十三五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施子午工程二期的標(biāo)志性設(shè)備圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡（簡稱“圓環(huán)陣”）。313部直徑6米的拋物面天線，猶如散開的蒲公英，它們以一座百米高的定標(biāo)塔為圓心，均勻分布在1公里直徑的圓環(huán)上，像向日葵般跟隨太陽轉(zhuǎn)動(dòng)。

2025年10月28日在四川省稻城縣拍攝的子午工程二期標(biāo)志性設(shè)備圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡（無人機(jī)照片）。新華社記者 劉坤 攝

“圓環(huán)陣”，其主要任務(wù)是監(jiān)測地球空間天氣事件的主要源頭——太陽“打噴嚏”（即太陽爆發(fā)活動(dòng)）?！疤枴驀娞纭?，地球空間天氣等可能會‘感冒’，為地球提供監(jiān)測服務(wù)的科學(xué)設(shè)備也會受到影響?！敝袊茖W(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員、圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡主任設(shè)計(jì)師閻敬業(yè)解釋說，太陽爆發(fā)時(shí)的高能粒子團(tuán)輻射出不同頻率的電磁波信號，電磁波8分鐘能從太陽到達(dá)地球，而高能粒子抵達(dá)地球需要幾十個(gè)小時(shí)，通過“時(shí)間差”就能進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)警。

2023年9月，通過工藝驗(yàn)收的“圓環(huán)陣”精準(zhǔn)“預(yù)報(bào)”了一次太陽爆發(fā)事件，僅使用圓環(huán)陣探測的圖像和頻譜，就實(shí)現(xiàn)了1.5億公里傳播時(shí)間預(yù)報(bào)，誤差低于1.16個(gè)小時(shí)，使空間天氣預(yù)報(bào)更精準(zhǔn)。

這是2025年9月19日清晨在四川省稻城縣拍攝的子午工程二期標(biāo)志性設(shè)備圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡。新華社記者 江宏景 攝

在海拔4700米的稻城無名山上，“2.5米大視場高分辨率太陽望遠(yuǎn)鏡”配套項(xiàng)目的基建現(xiàn)場正緊鑼密鼓施工。目前，望遠(yuǎn)鏡本體即將建造完畢。望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃在2026年底完成配套項(xiàng)目基建及望遠(yuǎn)鏡總裝，并進(jìn)行整體性能調(diào)試，將成為全球最大的軸對稱太陽望遠(yuǎn)鏡。

“除了‘拉索’‘圓環(huán)陣’，新的大科學(xué)裝置接踵而至。這里正成為中國深空探測的前沿高地，成為科學(xué)的熱土?！辈苷檎f。

求索：挺進(jìn)科研“無人區(qū)”

從捕捉電磁波到觀測宇宙線，探測技術(shù)的進(jìn)步不斷拓展著人類認(rèn)識宇宙的邊界，雪域高原見證了中國科學(xué)家一次次對浩瀚星河的探索。

曹臻說，宇宙線能量跨度極大，能量越高的宇宙線，需要更大的探測器陣列面積，對超高能量宇宙線的觀測，“上山”是唯一手段。

觀“天”需“地”利?！袄鳌边x址歷時(shí)6年，團(tuán)隊(duì)成員跑遍青海、四川、云南、西藏等地考察，最終選定四川稻城縣。

高海拔為天文觀測提供了絕佳環(huán)境的同時(shí)，也意味著在觀測站的生活和工作條件艱苦。在海子山高寒地帶，曹臻帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)一待就是4年。“遍地是有整間屋子大小的石頭，稍有不慎就會踏入沼澤，一腳下去水沒過大腿?！边@是“拉索”項(xiàng)目運(yùn)維負(fù)責(zé)人吳超勇對海子山的最初印象。

2016年，作為第一批“拓荒者”，吳超勇等人“上山”清理漂礫、平整土地。從一張圖紙開始到搭建觀測基地，每一個(gè)進(jìn)展都滲透著拓荒艱辛與創(chuàng)新勇氣。

“拉索”很多不起眼的“部件”都有極其嚴(yán)苛的基建指標(biāo)。基地三個(gè)“大水池”就是科研建設(shè)啃下的“硬骨頭”。

2025年10月28日拍攝的位于高海拔宇宙線觀測站中心的三個(gè)密閉“大水池”——水切倫科夫探測器陣列（無人機(jī)照片）。新華社記者 劉坤 攝

“為捕捉粒子在水中發(fā)出的微光，水體建筑必須絕對防光；要確保水底探測設(shè)備正常工作，需滿足冬季水體不能結(jié)冰等要求?！眳浅屡e例，“拿保溫防漏來說，水池中注入35萬噸水后，總水量每天變化率控制在3‰以內(nèi)，當(dāng)室外溫度降至-35℃時(shí)保證池內(nèi)不結(jié)冰。這一‘小體量’工程采取獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)高寒地區(qū)的諸多創(chuàng)舉?！?/p>

于“圓環(huán)陣”而言，讓313臺天線一致“對焦”太陽并不容易。閻敬業(yè)說，科研團(tuán)隊(duì)突破了中心定標(biāo)和單通道多環(huán)絕對相位定標(biāo)等關(guān)鍵技術(shù)，能實(shí)時(shí)監(jiān)測626條接收鏈路、近5000個(gè)光纖接口，將大規(guī)模公里級光電混合復(fù)雜鏈路“跑偏”幅度控制在小于1.5度。

2025年9月19日，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員、圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡主任設(shè)計(jì)師閻敬業(yè)（左二）在位于四川省稻城縣的子午工程二期圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡設(shè)備運(yùn)維現(xiàn)場與工作人員交流。新華社記者 江宏景 攝

大科學(xué)裝置運(yùn)行后，一份份捷報(bào)從稻城傳來：“圓環(huán)陣”發(fā)現(xiàn)一顆罕見的長周期脈沖星，有望揭示孤立長周期脈沖星的起源新機(jī)制；監(jiān)測到傳播距離達(dá)5個(gè)太陽半徑的射電日冕物質(zhì)拋射；我國空間天氣預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度不斷提高。

“拉索”推動(dòng)中國宇宙線研究從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的跨越式發(fā)展，我國科學(xué)家率先觸摸到宇宙線起源的答案：觀測到最高能量伽馬光子、精確測定標(biāo)準(zhǔn)燭光蟹狀星云的超高能段亮度、確認(rèn)首個(gè)超級宇宙線源……

最令“拉索”裝置團(tuán)隊(duì)振奮的是，在“千年一遇”的宇宙最亮“煙花”觀測中，“拉索”大放異彩——2022年10月，“拉索”完整記錄了迄今最亮伽馬暴GRB 221009A的萬億電子伏特伽馬射線爆發(fā)全過程，“拉索”國際合作組在此基礎(chǔ)上取得一系列觀測研究成果，刷新了對伽馬暴的認(rèn)知。

“拉索”打開了一扇觀測高能宇宙的新窗口。意大利阿切特里天文臺的天體物理學(xué)家埃萊娜·阿馬托贊譽(yù)：“‘拉索’正革命性改變我們對銀河系的認(rèn)知，挑戰(zhàn)宇宙線起源的傳統(tǒng)理論?！?/p>

攀登：邁向科學(xué)更高峰

黨的二十屆四中全會通過的“十五五”規(guī)劃建議，明確要求“突出國家戰(zhàn)略需求，部署實(shí)施一批國家重大科技任務(wù)”。

從荒原無人區(qū)到科研無人區(qū)，新時(shí)代中國科技創(chuàng)新步伐鏗鏘，生動(dòng)展現(xiàn)出科研人員加快高水平科技自立自強(qiáng)的精氣神。

中國宇宙線實(shí)驗(yàn)研究從20世紀(jì)50年代起步，“拉索”是繼云南東川落雪山宇宙線實(shí)驗(yàn)室、西藏羊八井國際宇宙線觀測站之后的第三代高山宇宙線觀測站。

2025年10月28日拍攝的圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡（無人機(jī)照片）。新華社記者 劉坤 攝

這是中國科學(xué)院高能物理研究所口口相傳的一個(gè)真實(shí)故事，20世紀(jì)60年代，在一次國際宇宙線會議上，提起中國宇宙線的研究情況，一位外國同行舉雙手比了一個(gè)大大的“零”。

一定要發(fā)出中國人的聲音！從“零”起步一路追趕，一代代科學(xué)家在高原上接續(xù)奮斗，探秘深空的腳步不曾停歇。

黨的十八大以來，大國重器、大國利器不斷涌現(xiàn)，科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展；“拉索”“圓環(huán)陣”被列為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。

建大科學(xué)裝置，規(guī)模大、難度高，建設(shè)者們用行動(dòng)詮釋了“挑戰(zhàn)高海拔、戰(zhàn)勝不可能”的攻堅(jiān)精神。稻城每年10月開始霜凍，土建施工期只有半年，為盡早出成果，他們爭分奪秒。

稻城康巴漢子降央曲批曾作為當(dāng)?shù)毓と?，參與了“圓環(huán)陣”裝置的天線安裝。令他難忘的是，“北京來的科研人員克服高反，在山上呆了一個(gè)多月，白天背著氧氣罐在戶外調(diào)試天線設(shè)備，晚上就在機(jī)房打地鋪”。

2025年9月19日，工作人員在位于四川省稻城縣的子午工程二期圓環(huán)陣太陽射電成像望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行設(shè)備運(yùn)維。新華社記者 江宏景 攝

大科學(xué)裝置匯聚了國內(nèi)一大批各行業(yè)、各領(lǐng)域的高水平科研人員，他們在高原上跑出了中國速度：“圓環(huán)陣”建成時(shí)間比預(yù)計(jì)提早了5個(gè)月；“拉索”從2017年主體工程開工建設(shè)，到2021年全陣列建成，僅用了4年。

創(chuàng)造工程建設(shè)速度奇跡的同時(shí)，大國重器實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重大自主技術(shù)創(chuàng)新，新型舉國體制正是攻堅(jiān)克難的底氣。在多家單位集智攻關(guān)下，“圓環(huán)陣”從樣機(jī)研制到聯(lián)調(diào)聯(lián)試，突破了數(shù)百項(xiàng)技術(shù)難題；“拉索”設(shè)計(jì)和建設(shè)期間，50多家科研院所、高校、企業(yè)的數(shù)百名科研人員協(xié)同合作，攻克了硅光電倍增管相機(jī)技術(shù)、無觸發(fā)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)。

如今，“拉索”正以開放共享的科學(xué)精神，向國內(nèi)外高校和科研機(jī)構(gòu)開放科研設(shè)施平臺與觀測數(shù)據(jù)，已有來自中、法、泰、俄、巴基斯坦等國家的32個(gè)天體物理研究機(jī)構(gòu)成為國際合作組成員單位。“拉索”數(shù)據(jù)通過自動(dòng)化處理和傳輸技術(shù)從海子山出發(fā)，傳向世界各地。

“冰川頂上講武，狼嚎聲里觀星。四千米水頭雕花，十萬道金睛列陣。”“拉索”建成后吳超勇百感交集中在朋友圈寫下這首詩，也代表著眾多科研工作者的心聲：抬頭仰望科學(xué)星空、迎難而上腳踏實(shí)地。

縱觀世界著名的天文設(shè)施集群發(fā)展，以空間集聚和學(xué)科關(guān)聯(lián)為導(dǎo)向進(jìn)行布局是一大特征。如今，在各方支持下，稻城已越來越顯現(xiàn)出支撐大科學(xué)裝置可持續(xù)發(fā)展的綜合能力，也有更多天文科研項(xiàng)目落地于此，集聚效應(yīng)正不斷顯現(xiàn)。

海拔6033米的央邁勇，是稻城亞丁引人矚目的最高峰；而在稻城的海子山、無名山上，大科學(xué)裝置的高地正在崛起，助力中國不斷攀登新的科學(xué)高峰！

文字記者：張旭東、吳曉穎、胡喆

視頻記者：薛晨

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