在青藏高原东南麓的四川甘孜稻城县,平均海拔3750米的高原上,人口仅3万的小城正成为中国深空探测的“天选之地”。海子山上,1.36平方公里的高海拔宇宙线观测站“拉索”昼夜捕捉宇宙“信使”;傍河之畔,313面天线组成的“圆环阵”逐日而动监测太阳活动;无名山上,全球最大轴对称太阳望远镜正加紧建设。三大国之重器在此集结,让这座高原小城成为叩问宇宙的前沿高地。
望宇追光:“拉索”破解宇宙线百年谜题
2025年11月16日,一则重磅消息从稻城海子山传遍全球:高海拔宇宙线观测站(LHAASO,简称“拉索”)首次获得困扰学界多年的宇宙线“膝”形成之谜的关键性观测证据。这一突破,来自这座海拔4400米以上、全球最高的宇宙线观测“巨网”。
“拉索”首席科学家曹臻院士的记忆里,2014年第一次踏勘海子山的场景历历在目:“山头蹲着狼,晚上扎帐篷时,狼群就在附近打转嚎叫。”就是这片高寒缺氧、巨石遍布的古冰川地貌,因高海拔带来的稀薄大气(可减少宇宙线粒子衰减)、平整地面与极少光污染,成为观测宇宙线的绝佳选址。从2009年提出构想,到2023年通过国家验收,曹臻带领团队历时14年,建成了世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的伽马射线探测装置。
从空中俯瞰,“拉索”如一张圆形巨网,近万个探测器组成复合探测阵列,暗藏四大“捕粒子高手”:中心三个密闭“大水池”构成水切伦科夫探测器阵列,捕捉宇宙线与大气作用产生的“粒子雨”;18个“蓝箱子”里的广角切伦科夫望远镜,追踪粒子作用产生的微光;5216个电磁粒子探测器与1188个缪子探测器散布四周,精准筛选伽马光子。如今,32台直径6米的成像大气切伦科夫望远镜正加紧安装,曹臻介绍:“这相当于给‘拉索’装上‘火眼金睛’,空间分辨率提升5倍以上,能更清晰锁定宇宙线源头。”
凭借这套“观天利器”,中国已实现宇宙线研究从“跟跑”到“领跑”的跨越:观测到迄今最高能量伽马光子、确认首个超级宇宙线源,更在2022年完整记录了“千年一遇”的最亮伽马暴GRB 221009A全过程,刷新人类对伽马暴的认知。意大利天体物理学家埃莱娜·阿马托赞叹:“‘拉索’正革命性改变我们对银河系的认知。”
逐日探源:“圆环阵”守护地球空间天气
从“拉索”向东南驱车一小时,稻城县城旁的草场上,313部直径6米的抛物面天线如散开的蒲公英,以百米定标塔为圆心组成1公里直径的圆环,像向日葵般精准追踪太阳——这就是全球规模最大的综合孔径射电望远镜“圆环阵”。
“太阳‘打喷嚏’,地球就可能‘感冒’。”主任设计师阎敬业的比喻通俗易懂。太阳爆发产生的电磁波8分钟抵达地球,高能粒子却需数十小时,“圆环阵”正是利用这“时间差”监测太阳活动,为空间天气预报预警。2023年9月,它就精准预报一次太阳爆发,1.5亿公里传播时间的预报误差低于1.16小时,展现出顶尖监测能力。
让313台天线同步“对焦”太阳,难度超乎想象。团队突破中心定标等关键技术,实时监测626条接收链路、近5000个光纤接口,将公里级链路“跑偏”幅度控制在1.5度以内。如今,这座“太阳监测站”已斩获多项成果:发现罕见长周期脉冲星、捕捉到传播距离达5个太阳半径的射电日冕物质抛射,持续提升我国空间天气预报精度。
新篇将启:4700米高原上的“太阳之眼”
在海拔4700米的稻城无名山,另一项大国重器正在崛起——“2.5米大视场高分辨率太阳望远镜”。作为国家重大科研仪器研制项目,它即将完成本体建造,计划2026年底实现总装调试,建成后将成为全球最大的轴对称太阳望远镜。
“现有望远镜能看清太阳表面小结构,却难窥全貌。”项目总负责人丁明德教授解释,这款望远镜主镜口径2.5米,分辨率提升的同时,观测视场扩大3到4倍,可覆盖整个太阳活动区。中国科学院院士方成评价:“它独一无二,能通过多波段成像和磁场观测,破解太阳爆发起源的重大科学问题。”而稻城优良的大气宁静度和太阳观测条件,正是这台尖端设备选址于此的核心原因。
荒原筑梦:从“零”到“领跑”的攀登之路
三大装置的崛起,背后是科研工作者“挑战高海拔、战胜不可能”的攻坚史诗。“拉索”运维负责人吴超勇至今记得初上海子山的场景:“遍地是房屋大的石头,一不小心就陷进沼泽,水没大腿。”2016年,第一批“拓荒者”清理漂砾、平整土地,仅中心三个“大水池”就创下奇迹——注入35万吨水后日变化率控制在3‰以内,-35℃低温下仍不结冰,实现高寒地区防光保温双重突破。
稻城康巴汉子降央曲批参与“圆环阵”建设时,见证了科研人员的执着:“北京来的专家背着氧气罐调试设备,晚上就在机房打地铺,硬扛一个多月高反。”正是这份坚守,让“拉索”从开工到全阵列建成仅用4年,“圆环阵”提前5个月完工,跑出中国科技建设“加速度”。
这份攀登精神,源自中国宇宙线研究的屈辱与奋起。20世纪60年代国际会议上,外国同行曾用双手比“零”嘲讽中国研究。一代代科学家接续奋斗,从云南东川到西藏羊八井,再到稻城“拉索”,终于实现“领跑”跨越。如今,“拉索”已汇聚中、法、泰等国32个研究机构的国际合作力量,观测数据实时传向全球。
集群崛起:高原小城的科学未来
如今的稻城,已形成“1+3”天文考古集群——以天文科学园和皮洛遗址为核心,海子山、无名山、波瓦山为支撑的科研布局。正如吴超勇朋友圈的诗句:“冰川顶上讲武,狼嚎声里观星。四千米水头雕花,十万道金睛列阵。”这正是科研工作者仰望星空、脚踏实地的生动写照。
海拔6033米的央迈勇峰见证着稻城的自然之美,而海子山、无名山上崛起的科学高地,则见证着中国科技创新的硬核实力。更多天文项目正陆续落地,这座高原小城,正成为人类拓展认知边界的“宇宙驿站”,助力中国不断攀登世界科学高峰。