本中心將為國家重大科研機器進行一系列介紹，如欲了解更多有關國家重大科研機器的資訊，請密切留意本中心網頁、FB專頁及公眾號。

高海拔宇宙線觀測站

高海拔宇宙線觀測站（英語：Large High Air Altitude Shower Observatory，縮寫為LHAASO），是設於我國四川省稻城縣海子山，4410米的高海拔地區的宇宙線觀測站，為「十二五」期間啟動的國家重大科技基礎設施項目，用以測量超高能的宇宙射線及伽馬射線，藉此尋找高能宇宙射線的起源¹。2019年4月26日，LHAASO科學觀測啟動儀式在四川成都舉行，首席科學家為中國科學院高能物理所研究員曹臻。

LHAASO全貌。（圖片來源：中國科學院高能物理所網站）
¹高能宇宙射線起源於本世紀初，被歐美科學家列為最難的十多個科學問題之一

核心科學目標：探索宇宙演化 探索新物理前沿
裝置佔地面積約1.36平方公裡，是由5195個電磁粒子探測器和 1188 個緲子探測器組成的一平方公裡地面簇射粒子陣列（簡稱 KM2A）、78000 平方米水切倫科夫探測器、18 台廣角切倫科夫望遠鏡交錯排布組成的復合陣列。LHAASO 採用這四種探測技術，全方位多變量地測量宇宙線。LHAASO的核心科學目標，是探索高能宇宙線起源以及相關的宇宙演化和高能天體活動，並尋找暗物質；廣泛搜索宇宙中尤其是銀河系內部的伽馬射線源，精確測量它們從低於1 TeV（1萬億電子伏，也叫「太電子伏」）到超過1 PeV（1000萬億電子伏，也叫「拍電子伏」）的寬廣能量範圍內的能譜；測量更高能量的彌散宇宙線的成分與能譜，揭示宇宙線加速和傳播的規律，探索新物理前沿。

宇宙中射線無處不在，超高能射線有助科學家追索宇宙起源。（圖片來源：Freepik網站）

開啟「超高能伽馬天文學」時代
1989 年，亞利桑那州惠普爾天文台成功發現了首個具有 0.1 TeV 以上伽馬輻射的天體，標志著「甚高能」伽馬射線天文學時代的開啟，在隨後的 30 年裡，陸續發現超過兩百個「甚高能」的伽馬射線源。直到 2019年，人類才探測到首個具有「超高能」伽馬射線輻射的天體。出人意料的是，尚未建構完成LHAASO，僅基於1/2 規模的探測器陣列，在不到一年的觀測數據，就將「超高能」伽馬射線源數量提升到了 12 個。

隨著 LHAASO 的建成和持續不斷的數據積累，可以預見這一最高能量的天文學研究將給我們展現一個充滿新奇現像的未知的「超高能宇宙」，為探索宇宙極端天體物理現像提供豐富的數據。由於宇宙大爆炸產生的背景輻射無所不在，它們會吸收高於1 PeV 的伽馬射線。到了銀河系以外，即使產生了 PeV 伽馬射線，由於背景輻射光子的嚴重吸收，我們也接受不到這些 PeV 伽馬射線。LHAASO 打開銀河系 PeV 輻射探測窗口，對於研究遙遠的宇宙也具有特殊意義。

高海拔宇宙線觀測站的技術創新
要建成如此高科技的科學裝置，必定伴隨著技術範疇上的突破；LHAASO 開發了遠距時鐘同步技術，確保整個陣列的每個探測器同步精度可達亞納秒水平；在高速前端信號數字化、高速數據傳輸、大型計算集群協助下滿足了多種觸發模式並行等尖端技術要求；首次大規模使用硅光電管、超大光敏面積微通道板光電倍增管等先進探測技術，大大提高了伽馬射線測量的空間分辨率，達到了更低的探測閾能，使人類在探索更深的宇宙、更高能量的射線等方面，都達到前所未有的水平。LHAASO 也為開展大氣、環境、空間天氣等前沿交叉科學研究提供了重要實驗平台，並成為多邊國際合作共同開展高水平研究的科學基地。

國家自然科學基金委與京港學術交流中心多年來合作舉辦高端科研學術研討會，圍繞前沿領域匯聚中外人才，分享探討相關課題，促進兩地科研發展合作。自2021年9月7日開始，國家重大科研儀器已經面向全世界的科研工作者開放。如欲申請者，請瀏覽網址：https://lssf.cas.cn/。

參考網址

如欲知道更多教科相關消息，請留意京港Facebook專頁
https://www.facebook.com/BHKAEC