封面新聞記者 陳彥霏 圖片由受訪者提供

高海拔宇宙線觀測站——拉索（LHAASO），東經100° 08 北緯29° 21。

宇宙是什麼樣子的？遠古時期，人類将目力所及大地到天空的範圍認知為宇宙；随着人類觀測手段的提升，從“地心說”、“日心說”到對遠外太空的觀測，人類對宇宙的認知逐漸擴大。

如今，人類借助諸多儀器設備，對宇宙的認知早已突破個體的局限，從可見光延伸到各個波段的電磁波——射電、紅外、紫外、X射線到伽馬射線。畢竟，越是在人們看不到的地方，越可能隐藏着宇宙未知的秘密。

拉索全景

拉索就是其中一員。它被形象比喻為孫悟空的“火眼金睛”，是人類目前最靈敏的宇宙射線探測裝置，能接住攜帶宇宙奧秘的信使“宇宙線”，尤其是探測到超高能伽馬射線，從而描繪出不一樣的“宇宙地圖”。

人類的未來終将在星海，拉索項目的科研工作者王玉東，和他參與建設的廣角切倫科夫望遠鏡一起仰望星空時，經常這樣想到。這是拉索項目許多科研工作者的共同信念，也是千百年來人們的浪漫夢想。

夢想在宇宙深空，建造實現夢想的力量，則要從海拔4410米無人區蒼茫的大地上幹起。

基礎設施從零做起

造出1.36平方公裡的“火眼金睛”

拉索位于川西高原的稻城海子山上，作為“十二五”國家重大科技基礎設施項目，拉索2017年破土動工後，于2021年完成全陣列建設并投入運行。王玉東還記得，在全陣列完成建設時，他爬上山坡上的觀景台，目睹拉索全貌時的情景：

拉索總體占地1.36平方公裡、呈圓形分布，由3個探測器陣列組成。占地面積最大的是1平方公裡地面簇射粒子陣列，由5216個電磁粒子探測器和1188個缪子探測器組成，星羅棋布的電磁粒子探測器按邊長15米的正三角形點陣分布；缪子探測器則和電磁粒子探測器搭配，形成每隔30米就可以看到一個高2.5米的“土堆”；拉索大圓盤的中心，78000平方米的水切倫科夫探測器呈“品”字形方塊；方塊兩角，則是18台集裝箱式樣的廣角切倫科夫望遠鏡組成陣列，相互配合着完成360度無死角守望。

雪地裡的拉索項目工作人員

在無人區建設如此浩大的工程，最先需要克服的困難，就是基礎設施從零做起。拉索項目首席科學家、項目工程經理曹臻回憶，第一批建設團隊進駐稻城站址時，就發生了驚險的一幕：因為沒有可居住的房屋，隊員們隻能紮帳篷睡覺，當時天還下着雪，狼群圍着人們的帳篷邊轉邊叫，但好在并沒有沖進帳篷。

除了無人區，高海拔則是對拉索建設者們的另一層考驗。王玉東說回憶起第一次去拉索觀測站的經曆：“下飛機坐上大巴後感覺不想說話，迷迷糊糊。到賓館躺下睡的時候，感覺呼吸不通暢，每呼吸兩次就被迫深呼吸一次。下午肚子裡翻江倒海，把午飯都吐了出來，直到晚上才好些。”

曾經手繪地圖的少年

成了“宇宙地圖”的探索者

從2019年博士畢業算起，今年已經是王玉東在拉索項目的第4個年頭。

他很喜歡星空下拉索的模樣，它時常顯得靜谧，但王玉東知道，拉索正以平均每小時捕獲上億的宇宙線的頻率，和宇宙進行着無聲的“交流”。有時候工作晚了，王玉東看見拉索上空的滿天繁星，腦海中總會遐想人生和宇宙的終極問題，拉索的存在，讓他感覺和宇宙多了一層聯系。

“以前我對地圖很癡迷，現在探索‘宇宙地圖’也算是一種繼承吧！”王玉東回憶，小時候，他就對地圖感興趣，一年級的時候，王玉東父母給他買了張中國地圖，他一看就是一天，後來學地理，他能夠徒手畫出中國地圖，而随着年齡的增長，地上的探索已經不能滿足王玉東的好奇心，他開始看向天上的星星。“那時候對宇宙的理解還很簡單，覺得無非是天上一些星星，現在探索得越多越感到自己的渺小。” 王玉東說。

2017年，王玉東在意大利都靈大學進行聯合培養，之前主要從事電離輻射相關研究的他，開始接觸拉索一些研究，随着研究深入，他對拉索越來越感興趣。為了深度參與拉索項目，王玉東從意大利回國，博士畢業後便正式參與到拉索建設中。從對世界地圖的好奇，到對宇宙地圖的探索，從一個旁觀者到一名建設者，王玉東表示：“能夠親手建設自己的宇宙線項目，有機會在該領域進行領跑，心裡倍感自豪。”

王玉東在安裝校準反射鏡

王玉東主要負責的是廣角切倫科夫望遠鏡中反射鏡的安裝和調試，這對望遠鏡的重要性相當于眼睛的眼角膜。“我學的專業是粒子物理與原子核物理，剛加入這個團隊後交給我的任務是光學方面的，所以一切都得自己慢慢摸索。”王玉東說，2019年整個下半年，他超過一半的時間都在出差，在缺乏外界詳細指導情況下，他和工人一起摸索反射鏡安裝校準技術，将原本需要3天安裝好的反射鏡縮短到1天。

和拉索項目的大部分科研工作者一樣，王玉東很多時候都是和工人一起安裝調試設備，風吹日曬和高海拔的強烈紫外線讓王玉東黑了好幾度。“我妻子都和我開玩笑說，覺得我不像科研工作者，整天都在工地上幹活。”王玉東說。

水切倫科夫望遠鏡探測器陣列内部

除了王玉東在室外面臨的考驗，拉索另一支團隊在室内也經曆了别樣的考驗。曹臻介紹，總面積78000千平方米的水切倫科夫探測器陣列，是由一支平均年齡37歲的青年科學家團隊建設完成，在面對約2.5個水立方大小、裝有35萬噸水的探測器陣列，科學家們将3120個光電倍增管安裝到78000千平方米陣列中，再注滿純淨水。“注水前的巨大密閉水池内不見陽光，整個安裝季基本保持在零下4攝氏度左右，工作環境非常具有挑戰性。” 曹臻說。

第一期望遠鏡建設完成，開始試運行後，本該松一口氣的王玉東卻又遇到了難題。原本冬季應該比較幹燥的海子山，因為晝夜溫差較大，望遠鏡的反射鏡在淩晨會出現結霜結露的現象，不僅會導緻反射鏡的反射率發生變化，當融化時還會與塵土一道污染反射鏡表面，降低反射率。為了解決這個問題，王玉東和他的團隊在每塊反射鏡的後面都纏繞上了加熱帶，相當于為每塊反射鏡加上了“暖寶寶”，從而解決了結霜結露的問題。

開啟超高能時代

看到更豐富的宇宙色彩

公元1054年，北宋司天監楊惟德觀測到一顆僅次于月亮的明亮天體，更為奇怪的是，這顆星星在白天依然散發着光芒，以至于當時中國、阿拉伯和日本天文學家都記錄下了這一奇異天象。

此後人們證實，這是一次超新星爆發，這次爆發所産生的蟹狀星雲，是人類曆史上首顆被确認為超新星爆發遺迹的天體。在往後的日子裡，人們從射電、紅外、光學、紫外、X射線到“甚高能”伽馬射線，在各種不同波段上研究了其光譜。使得蟹狀星雲成為人類認識最全面的天體之一。

不過，在蟹狀星雲的圖景中，仍然缺失着重要的一環，那就是超高能的伽馬射線，拉索的出現，讓我們得以通過全新的視角觀測蟹狀星雲。2021年7月，科研人員用建成四分之三的拉索，精确測量了蟹狀星雲的亮度，該成果發布在《科學》雜志上。

“看見”不一樣的“宇宙地圖”，拉索之所以能成為人類最靈敏的“火眼金睛”，離不開一系列關鍵技術創新。

星空下的拉索項目觀測台

王玉東介紹，以他參與建設的廣角切侖科夫望遠鏡為例，其中矽光電倍增管相機的運用大大增加了觀測的效率。如果把廣角切侖科夫望遠鏡比作眼睛，矽光電倍增管相機則是這隻眼睛的視網膜，原先，望遠鏡的研制人員打算使用普通的光電倍增管，可卻面臨着緻命的缺點，在較強的光線下使用會降低其壽命，這就使得望遠鏡就連在有月光的晚上都難以開機，為了确保有足夠長的探測時間，科研人員作出了臨時換将的重大決定，克服一系列困難，用矽光電倍增管替換了原先的光電倍增管，使得在有月亮的夜晚也能開機觀測。

此外，水切倫科夫探測器陣列在建設過程中，也進行了工藝方案優化。探測器單元的關鍵部件使用了具有我國自主知識産權、國際上最大靈敏面積的新一代20英寸光電倍增管，增強了拉索對50-300GeV能段伽馬射線的探測能力，并且大幅提升了其對伽馬射線暴等瞬态現象的探測靈敏度。

因為工程量大，工期長，拉索采取邊建設邊運行的方式，已經産生出不少令世界矚目的成果。除了測定蟹狀星雲“标準燭光”超高能段亮度，2021年5月17日，拉索還發現首批“拍電子伏加速器”和最高能量光子，開啟“超高能伽馬天文學”時代，該成果發布在《自然》期刊上；2022年2月3日，國際物理學權威雜志《物理評論快報》發表“拉索”最新成果 ，再次驗證愛因斯坦相對論時空對稱正确性。

曹臻介紹，在一系列重大成果背後，拉索最大的意義，在于超高能伽馬射線研究的時代的開啟。1989年，惠普爾天文台的實驗組成功發現了首個具有0.1 TeV以上伽馬輻射的天體，标志着甚高能伽馬射線天文學時代的開啟，在經過近30年的輝煌發展後，由拉索開啟的超高能伽馬射線研究的時代，讓人們得以用全新的視角去研究宇宙和各類天體。

超高能伽馬射線研究意味着什麼？曹臻打了個比方，我們肉眼可見的太陽光光譜，是紅橙黃綠青藍紫，眼中的世界斑斓精彩。但拉索之前好比隻有六色，沒有紫色。相關的理論都建立在這種‘缺紫’的觀測給大家所描繪的圖像基礎之上，但拉索能觀測到更高能的伽馬射線，打開了這個稱之為超高能伽馬的波段，使得我們看見了更加豐富、色彩完整的宇宙，發現一個全新的宇宙面貌。

拉索的意義是什麼？

對話拉索科研工作者王玉東

封面新聞：您從事拉索項目以後，覺得大家最關心或者被問得最多的問題是什麼？

王玉東：有好幾次别人問我，你們這個望遠鏡，你們這個拉索項目到底做啥的，到底有啥用？說實話，我一開始還是比較蒙的。因為我深知這些東西距離我們現實生活實在是太過遙遠，我該怎麼去講述這個事情呢？

起初當被問到這樣的問題時，我内心還是有些尴尬的。我不想像丁肇中一樣回答，我們做的事情沒有用。但是這個用處到底該怎麼講呢？如果是十年前，我可能真的支支吾吾，但是當我加入這個望遠鏡項目後，我才慢慢有了一些想法。

封面新聞：具體是什麼想法，這些想法又是怎樣産生的呢？

王玉東：當時是在望遠鏡的機械加工廠，工作休息之餘，那裡的師傅問我，你們這個望遠鏡是不是看得很遠，你們這個到底是什麼用處？我一開始的确有點懵，他問的問題，同樣是我需要問我自己的問題。我當時是有些緊張的，我一時不知該如何回答，停頓了幾秒後，我說我們現在做的事情，做的研究跟我們當下生活的确聯系不那麼緊密，我們的研究是面向未來的，是為了以後做打算的。我們人類不能一直在地球上，總有一天會離開地球離開太陽系，在星際中航行，在實現這些之前，我們需要對宇宙進行詳細的了解和研究。我們現在做的隻是向這個方向邁了一小步而已……

封面新聞：您的意思是要明白拉索的意義，需要放到人類文明發展的長河中去看嗎？

王玉東：人類文明史不過五千年，随着科技的進步，人類能夠利用的資源和能源越來越多，形式也越來越高級。随着人們對生存環境的認識加深，我們越來越清楚地認識到，一直停留在地球上，人類是沒有出路的。人類需要駕馭更高級的能量形式，是怎樣的，我也不知道。需要掌握更多的資源和空間，至少不會是地球或者到月球這麼小的範圍。20世紀開始的載人航天，登月計劃，以及我國提出的行星探測計劃，都是這偉大征程的開始。

人類的未來在那大海般的星辰中。從屈原發出天問開始，到伽利略将望遠鏡轉向天空，蘇聯的“東方一号”上天，蘇聯的加加林遨遊太空，美國的阿姆斯特丹在月球上邁出的一小步，再到今天我國追趕的步伐。人類從未放棄向宇宙進發，我們的征途必将是星辰大海。

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