中国宇宙线观测站建设正在进行中
寻找源头：高海拔宇宙线观测站（LHAASO）将寻找宇宙线的起源
世界上规模最大、灵敏度最高的宇宙线探测设施之一已经开工建设。这座造价为12亿人民币（约合1.8亿美元）的高海拔宇宙线观测站（LHAASO）坐落于中国西南部四川省海子山上，海拔约为4410米。建造这座观测站的目的是试图了解高能宇宙线的起源。按计划，该观测站的开放时间是2020年。
宇宙线是起源于外太空的粒子，其加速能量甚至高于现如今最大的人工粒子加速器所能达到的能量。这些射线大多由高能质子和原子核组成，能够在撞击大气层时发射出带有光子和介子这样粒子的空气簇射。然而，宇宙线的起源自从它在100年前首次被部分发现以来一直是个未解之谜。
图片来源：“星系外之谜：高能宇宙射线从何而来？“，2012，来自theconversation.
宇宙簇射
高海拔宇宙线观测站旨在通过使用总面积为80000平方米的水切伦科夫探测单元，配合上12台广角视场的切伦科夫望远镜来探测能量在1011-1018eV之间的宇宙线。以上两种探测装置都建设在地面上，将被用来观测当带电粒子在介质中的穿越速度大于光子穿越速度时发出的切伦科夫辐射。同时，高海拔宇宙线观测站将包含一个面积为1.3平方千米，拥有6000个闪烁体探测器的探测阵列。这个地面阵列将研究宇宙簇射中的电子和光子。此外，探测介子的工作由与该区域面积重叠的，包含1200个切伦科夫地下水池的探测阵列完成。
图片来源：“在海拔4410米高地，张网捕捉太阳系外“信使” ”，2017，来自《科技日报》
高海拔宇宙线观测站并不是世界上唯一试图研究宇宙线起源的设施。位于南极的冰立方（IceCube）观测站可以观测高能量的中微子。除此之外，阿根廷的皮埃尔·俄歇天文台能探测能量高达1018eV的宇宙线。“高海拔宇宙观测站（LHAASO）将会在现有探测站中扮演互补性的角色，以此提供更加全面的宇宙线图景。”中国科学院高能物理研究所（IHEP）所长王贻芳说。
前方的挑战
根据高能物理研究所研究员，同时也是高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻的说法，高海拔宇宙线观测站的建设并非易事，尤其是其中棘手的切伦科夫水探测器部分。意大利国家核物理研究院（INFN）前副院长贝内德托·德埃托雷·皮亚佐利（Benedetto D’Ettorre Piazzoli），同时是中意宇宙线探测合作项目中的一员，也承认，将所有这些探测装置结合起来是一件困难的工作。“成千上万个不同种类探测器的部署、调试以及运行管理将会成为一个前所未有的挑战。”
然而德埃托雷·皮亚佐利先生依旧相信该宇宙线观测站将会对宇宙线研究做出重要贡献。“由于高海拔宇宙观测站的建设工程是极其浩大的，大量的不同种类的探测器将被用来探测宇宙线和大能量范围的光子，该观测站的建成预计将提供有关宇宙线从银河系到外银河系过渡的详细并具有统计意义的信息。”他补充道。
高海拔宇宙线观测站项目是国际间合作的成果，其成员包括了来自中国、法国、意大利、俄罗斯、瑞士和泰国的科学家。该项目在2008年被首次提出，于2015年12月由中国国家发展改革委员会正式批准通过。选择在海子山建设观测站的原因是该地区具有高海拔优势以及良好的便捷性。因为它与世界上海拔最高的亚丁机场只有10公里的距离，同时与高海拔宇宙线观测站研究团队基地所在的稻城县大约仅相距50公里。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.Illidan-Ling Xin
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2.天文学名词
3.原文来自：https://physicsworld.com/a/construction-starts-on-huge-chinese-cosmic-ray-observatory/
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