我在现场·照片背后的故事丨四上海子山，见证“拉索”奇迹

2023-05-12 20:45 来源：新华社客户端 字号：

5月10日晚，国家重大科技基础设施——高海拔宇宙线观测站通过国家验收。

↑“拉索”720度全景照片（无人机全景照片，2023年4月22日摄）。

“拉索”是高海拔宇宙线观测站（Large High Altitude Air Shower Observatory）英文打头字母缩写“LHAASO”的音译。该站位于四川省稻城县海子山，平均海拔4410米，占地面积约1.36平方公里。“拉索”采用四种探测技术，可以全方位、多变量地测量来自于高能天体的伽马射线和宇宙线,是目前世界上海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置。

我从2017年起，聚焦主体工程开始建设、首批探测器投入科学观测、全部建成至通过验收，四上海子山，两进水切伦科夫探测器阵列水池，全程记录了“拉索”建设过程。

第一次上海子山，走出机场

六月天飘起雪花……

第一次上山是在2017年6月4日。“拉索”基本完成相关配套工程，主体工程即将开始建设。

我们乘坐早上6点25分的航班从成都双流国际机场出发，7点半左右抵达我国海拔最高的民用机场——稻城亚丁机场。

此处海拔4411米，飞碟造型的机场，充满科幻感。高原六月天，天气说变就变，我们出机场的时候，寒风乍起，空中飘起了雪花。初到高原，大家都小心翼翼，顶着寒风慢慢地往大巴车集合。

↑2017年6月4日，走出飞碟造型的稻城亚丁机场，我在雪中留了张纪念照。走在我后面的是“拉索”项目办公室主任白云翔博士。

从机场驱车10公里左右，就可以到达正在建设中的“拉索”基地。从航拍照片中可以看到，基地配套基础建设已经接近尾声，主体工程建设即将开始。

↑即将开始主体工程建设的“拉索”基地（无人机照片，2017年6月4日摄）。

↑2017年6月4日，“拉索”项目建设现场，工人们在施工。

在工地现场，“拉索”首席科学家、项目经理曹臻向我们介绍了项目情况。在2009年的北京香山科学会议上，他提出建设“拉索”的构想，获得积极反馈。之后，在申请立项的同时，团队在5年里跑遍了西藏、青海、云南、四川等地进行选址。

最后选择海子山，是因为这里交通便利，距最近的国道仅百米，距稻城亚丁机场10公里；光纤网距站址也非常近，确保了海量数据的收集和传输；地势平坦，最大落差处仅30米，便于探测器阵列的布局与安装；还有着丰富的优质水源……

曹臻说：“第一次来海子山踏勘就遇到了狼，它就在山头上蹲着，我几乎每个夜晚都能听见狼叫声。”

↑“拉索”首席科学家曹臻在山头俯瞰建设中的项目（2017年6月4日摄）。

↑2017年6月4日，“拉索”项目团队部分成员在海子山留影。

在古冰川遗迹留下的巨石上，我给科研人员们拍了这张合影。

筚路蓝缕，他们将在这片古冰帽上创造奇迹。

“刚接手时，以为只是造台拖拉机，后来发现性能要求堪比跑车”

第二次上海子山是在2017年11月17日，“拉索”正处于集中建设期。观测基地主次干道和一、二号水渠已完成施工，测控基地三个测控辅助楼（宿舍楼、库房及测试装配车间、食堂及物业用房）已完工，项目已经进入集中建设期。

↑处于集中建设期的“拉索”基地（无人机照片，2017年11月17日摄）。

稻城每年10月就开始霜冻，因此只有半年时间适合施工，高海拔给工程建设带来极大压力。最为重要的主体工程之一——水切伦科夫探测器阵列（WCDA），正在浇注水池围墙，它面临的最大挑战就是防漏（光、水）、防冻。

↑工人们用大功率照明给刚浇注水泥的观测基地WCDA水池围墙防寒（2017年11月17日摄）。

↑工人们在架设观测基地WCDA水池的顶棚钢梁（2017年11月17日摄）。

“刚接手时，以为只是造台拖拉机，后来发现性能要求堪比跑车。”项目建安分总体主任冯少辉打了个比方，来形容建设方接下水池工程之后的感受。

面对困难，迎接挑战。科研人员和施工方共同努力，克服种种困难，突破一项项技术难题，WCDA水池建设最终入选四川省建设工程天府杯金奖，同时也为高海拔水体保温的国家标准制定做出了重要贡献。

建成后的WCDA已经成为世界上面积和体积最大的人工水切伦科夫探测装置，也是最灵敏的伽马巡天探测装置。其灵敏面积78000平方米，相当于6个足球场大小；水池里的纯净水体达35万吨，相当于190个标准游泳池水量；共有3120个探测器单元，6240个光敏探头。

↑星空下建设中的“拉索”观测基地，有数颗流星划过天际（合成照片，2017年11月17日摄）。中科院高能所高博博士介绍说，水切伦科夫探测器阵列(WCDA)工作原理与数码相机感光元器件CCD阵列非常类似，不同的是，WCDA拍照的对象是来自宇宙线的次级簇射。曹臻说，这张照片中，也有来自宇宙的信息。

“这不公平，老天爷对你们也太好了”

第三次上海子山是在2019年4月27日，此时，高海拔宇宙线观测站首批探测器开始投入科学观测。

参加完4月26日在成都举行的高海拔宇宙射线观测站科学观测启动暨天府宇宙线研究中心成立仪式后，我们第二天再上海子山。

↑“拉索”首批探测器开始投入科学观测（无人机照片，2019年4月27日摄）。

曹臻介绍，此次投入科学观测的探测器包括由900个探测单元组成的、灵敏面积达22500平方米的一号水切伦科夫探测器阵列，两台广角切伦科夫望远镜，180台电磁粒子探测器和80个缪子探测器。

这也是我第一次坐船进入水切伦科夫探测器阵列（WCDA）一号水池，拍摄科研人员更换维修实验设备。

↑曹臻在水切伦科夫探测器阵列（WCDA）一号水池检查实验设备维护情况（2019年4月28日摄）。

↑抵达机场不久的中科院高能物理研究所马玲玲博士，吸氧缓解高原反应带来的不适（2019年4月27日摄）。

↑“拉索”项目副经理、总工艺师何会海研究员（右）和辛广广（中）、袁向飞（左）讨论从缪子探测器阵列中获得的数据（2019年4月28日摄）

↑科研人员肖刚、辛广广、袁向飞（从左至右）在监测从缪子探测器阵列中获得的数据（2019年4月28日摄）。

“边建设、边运行”，取得了丰硕成果。在2023年4月23日举行的发布会上，曹臻的PPT上列出了以下几个关键节点：

2019年4月，首批探测器正式投入科学观测

2019年12月，一半规模探测器阵列投入科学运行

2021年5月，发现首批12个“拍电子伏加速器”和最高能量1.4PeV（1400万亿电子伏）光子，开启“超高能伽马天文学时代”，科学成果发表在《自然》杂志

2021年7月，精确测量了被称为高能天文学“标准烛光”的蟹状星云的亮度，记录到能量达1.1PeV（1100万亿电子伏）的伽马光子，相关结果发表在《科学》杂志

2021年7月，全探测器阵列投入科学运行

2022年10月，探测到迄今最亮的伽马射线暴，观测结果打破多项记录。

机会青睐有准备的人。

2022年10月9日21点17分，地球接到了宇宙深处传来的、史上最亮的伽马射线暴（GRB 221009A），爆发持续了20分钟，一分不落、不偏不倚地被“拉索”捕捉到。“拉索”成为全球唯一一个探测到这场伽马射线暴的地面探测器。“就像宇宙中有人打开了一支手电筒，恰好就照在我们身上。”曹臻说。

在国家验收之前，基于“拉索”发表的期刊论文已有215篇，会议论文约156篇。有一次，曹臻在西班牙开会，一位国际同行拉住他抱怨：“这不公平，老天爷对你们也太好了，我们干了20年，什么也没看着。”

↑中科院高能物理研究所研究员曹臻在高海拔宇宙线观测站沙盘前留影（2021年2月23日摄）。2021年5月17日，中国科学院高能物理研究所公布，国家重大科技基础设施“高海拔宇宙线观测站（LHAASO）”记录到1400万亿电子伏特（1.4PeV）的伽马光子，这是人类迄今观测到的最高能量光子，有助于进一步解开宇宙线的奥秘。研究成果17日在国际知名学术期刊《自然》发表。

“只有做出世界一流的科学成果，关于宇宙的构成和解释，我们才有话语权”

第四次上海子山，是今年4月份，“拉索”项目即将通过国家验收。

↑俯瞰即将通过国家验收的“拉索”观测基地（无人机全景照片，2023年4月21日）。

2023年4月21日，在成都天府国际机场的摆渡车上，我遇到了“拉索”项目副经理、总工艺师何会海。我们比大部队提前一天上山：他是为第二天的媒体介绍做些准备，我则是需要提前采访拍摄一些素材。

2021年9月8日早上8:10，他在朋友圈发了一张由许多红点连接而成、密密麻麻的示意图，并配了诗歌：“应愁晚泊喧卑地，吹入沧溟始自由”，称自己“有些小激动”，发朋友圈作为纪念。

原来，前一天晚上他工作至凌晨两点，才找到这些数据之间的关联，验证了实验数据的精确性，排除专家组的疑问，“最终确定排除了99.99%的背景噪声，留下的基本是光子。”他说：“自己一步步盯着建立的装置，不可能出现那么大的误差。”

↑何会海发的朋友圈截图。

这次上山，我第二次进入水切伦科夫探测器阵列（WCDA）三号水池。中科院高能所高博博士陪同介绍整个维修更换过程。记者问他怎么理解海子山精神，他说：“作为亲历者，我觉得海子山精神就是要敢想敢做，做出一些前人没有做过的事情，突破思维上和行动力上的限制，克服一切困难，把要做的事情完成。”

↑工作人员在水切伦科夫探测器阵列（WCDA）三号水池里更换实验设备（2023年4月21日摄）。

曹臻介绍，中国的宇宙线实验研究经历了三个阶段。1954年，中国第一个高山宇宙线实验室在云南东川海拔3180米的高山建成。1989年至2000年，在海拔4300米的西藏羊八井相继启动了中日合作ASγ实验、中意ARGO-YBJ实验。“拉索”属于第三代高山宇宙线观测站。可以说，他是我国宇宙线研究发展的见证者、参与者，更是目前的引领者。

他说：“我们的文明是最古老的文明之一，但当代宇宙观没有中国人的贡献。只有做出世界一流的科学成果，关于宇宙的构成和解释，我们才有话语权。”