从提出设想到气动力、设计、迁建、初步设计、工程建设和资金投入使用运转，耗时13年多的我国北欧国家关键性性科技基础建设——高平均海拔银河系射线观测所(英语简写LHAASO，英语绰号“塔基”)5月10日晚顺利透过环评，标志着这一大自然科学器开始向银河系射线起源的“世纪之谜”发起全面性科研冲击。
现阶段已创造三项“历史纪录”
我国自然科学院高热量物理科学研究所(我国自然科学院高热量所)介绍说，以银河系射线观测科学研究为核心目标的大自然科学器“塔基”，于2015年底获得北欧国家产业发展和改革理事会核准初步设计，工程项目由我国自然科学院和四川省政府资源共享，我国自然科学院贵阳分所与我国自然科学院高热量所承担工程建设，工程建设周期4年。“塔基”主体工程2017年动工，2021年全部顺利完成工程建设。在环评之前，“塔基”工程项目已先后透过工艺、建安、财务、设备资产和档案5个青年组环评。
这次环评理事会由20多位专家组成，透过对“塔基”实施严格环评程序后，同意该工程项目透过环评。环评理事会认为，工程李文韬基层单位我国自然科学院贵阳分所和资源共享基层单位我国自然科学院高热量所按期、全面性、优质顺利完成了北欧国家产业发展和改革理事会核准的工程建设任务，各项分项达到或优于核准的环评分项。“塔基”的1/4规模观测器于2019年4月资金投入试运转，全规模观测器于2021年7月资金投入试运转，整体性能可靠，具备长期稳定的自然科学运转能力。
环评理事会表示，“塔基”充分利用特定地域4410米优越的高平均海拔条件和先进控制技术竞争优势，正式成为现阶段世界上最灵敏的超强热量射线观测器、世界上精确度最高的甚高热量射线源巡天普查干涉仪，以及热量覆盖范围最宽的超强热量银河系射线复合式立体量测系统。“塔基”的资金投入使用运转，使之正式成为现阶段国际性光子行星物理三大试验设施之一，对促进该领域同时实现关键性性原创突破、带动前沿交叉相关学科产业发展和国际性密切合作具有重要意义。
顺利完成数项关键性核心控制技术科技攻关
“塔基”位于四川省TG106双河山，平均平均海拔4410米，占地面积约1.36平方千米，由5216个磁光子观测器和1188个CMS观测器构成的1平方千米地面簇射光子观测器侦测器、7.8万平方米的水切菲斯观测器侦测器、18台照相机切菲斯干涉仪等三大侦测器组成。“塔基”选用磁光子、CMS、水切菲斯、照相机切菲斯4种观测控制技术，可以全方位、多变量地量测来自于高热量行星的射线和银河系射线。
我国自然科学院高热量所“塔基”工程项目项目组表示，银河系射线是来自银河系空间的高热量光子，是人类探索银河系的物质样本。透过自主创新和国际性密切合作，“塔基”已顺利完成数项关键性核心控制技术科技攻关，主要包括四个方面：一是首次在大视场成像切菲斯干涉仪中大规模使用新型硅光电管，改变了这类干涉仪不能在月夜工作的传统观测模式，同时实现有效观测天数的成倍增长。
二是产业发展如前所述“小白兔”控制技术即适应4000米以上高平均海拔野外工况的大面积、多节点、高精度时钟并行控制技术，远距离并行精度提升到0.2纳秒，达到国际性领先水平。
三是选用我国国产20英寸超大型光电倍增管，并将天数响应提高了3倍；把观测阈能从3000亿电子零件伏降低到700亿电子零件伏，大大扩展了观测能力。
四是在海量以获取控制技术上取得显著进步，产业发展并同时实现“无触发”统计数据以获取，对统计数据传输率高达4GB每秒的银河系射线事例同时实现“零死天数”观测；选用特殊的统计数据筛选控制技术，对海量进行有损压缩，同时实现从四川双河山到北京我国自然科学院高热量所的实时统计数据传输。
获数项开创性关键性性自然科学丰硕成果
“塔基”项目组透露，如前所述超强的观测精确度，“塔基”在初步运转期间已取得数项开创性的关键性性自然科学丰硕成果：“塔基”在银河系内发现大量超强热量银河系加速器候选行星，并记录到人类观测到的最高热量量光子，开启了“超强热量瓦斯科气象学”时代；“塔基”精确测定了“标准烛光”蟹状星云的超强热量段亮度，发现1文恭电子零件伏瓦斯科辐射，挑战理论极限。
同时，“塔基”工程建设期间即积极开展观测，同时实现自然科学丰硕成果持续产出，截至现阶段，如前所述“塔基”工程项目发表的期刊论文累计215篇、会议论文156篇。
“塔基”工程项目还充分发挥我国自然科学院建制化科学研究的竞争优势，依托大自然科学器积极开展观测与理论科学研究，并面向中外全面性对外开放共享，现阶段，已有28个行星物理科学研究机构正式成为“塔基”的国际性密切合作组成员基层单位。该国际性密切合作组利用“塔基”观测统计数据积极开展光子行星物理科学研究，同时进行银河系学、气象学、光子物理学等众多领域基础科学研究。
随着透过环评资金投入正式运转，“塔基”也将正式成为以我国为主、多国参与的国际性银河系射线科学研究中心，并借助高平均海拔瓦斯科天文、银河系射线的观测竞争优势，正式成为独具特色、综合对外开放的自然科学科学研究平台。
我国银河系射线试验科学研究经历三阶段
我国自然科学院高热量所称，我国的银河系射线试验科学研究迄今已经历了三个阶段：1954年，我国第一个山地银河系射线试验室在云南东川平均海拔3180米的山地资金投入使用；1989年至2000年，在平均海拔4300米的西藏羊八井相继启动中日密切合作ASγ试验、中意ARGO-YBJ试验；2009年，在北京香山自然科学会议上，我国自然科学院高热量所曹臻科学研究员提出在高平均海拔地区工程建设大型复合观测侦测器“塔基”的完整设想，这是我国第三代山地银河系射线观测所。
“塔基”项目组表示，山地试验能够充分利用大气作为观测介质，在地面进行观测，观测器规模可远大于大气层外的天基观测器。由于超强热量量银河系射线数量稀少，选用大规模观测器是唯一观测手段。经过广泛迁建和实地踏勘调研，“塔基”工程项目最终“落户”四川稻城双河山，现已工程建设正式成为国际性高水平的超强热量射线观测器，作为世界上重要的光子行星物理支柱性试验之一，“塔基”将使我国在高热量射线天文领域的科学研究达到国际性领先水平。
文/孙自法
编辑/倪家宁
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