在海拔4410米高处
探测到迄今最亮的伽马射线暴
10月的海子山,荒原之上,方圆1.36平方公里范围内,1000多个“土堆”均匀排列,蔚为壮观。
中国科学院高能物理研究所副研究员左雄骑着电瓶车,在“土堆”之间穿梭。这些“土堆”还有另一个名字:缪子探测器。左雄的主要工作,就是对这些探测器进行运行维护和标定校准。
这是位于甘孜州稻城县的全球最大、灵敏度最高的宇宙线观测站——国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站(又称“拉索”)的探测阵列之一。10月16日,在海拔4410米的高海拔宇宙线观测站上,左雄和其他科研人员一起收听收看了党的二十大开幕会,聆听了党的二十大报告。
打破多项伽马射线暴观测纪录
宇宙线是来自外太空高能粒子流的总称。它们是“宇宙信使”,携带着宇宙起源、天体演化、太阳活动及地球空间环境等重要科学信息。
党的二十大报告指出,加快实施创新驱动发展战略。加快实现高水平科技自立自强。聆听报告,左雄既高兴又激动:“这正是我们为之奋斗的目标!”
和左雄一样感到高兴的,还有高海拔宇宙线观测站水切伦科夫探测器阵列负责人陈明君。他所负责的探测器,在“土堆”中央7.8万平方米的“房间”里,蓄有净水35万吨,共有3120个探测器单元,主要探测的是银河系内外甚高能伽马射线源。
就在不久前,陈明君和团队刚刚品尝到了一次“胜利的果实”——高海拔宇宙线观测站、高能爆发探索者和“慧眼”卫星同时探测到迄今最亮的伽马射线暴,打破了多项伽马射线暴观测纪录。在这一过程中,水切伦科夫探测器阵列发挥了重要作用。
“艰苦付出之后,终于得到了‘奖赏’。”陈明君感叹。党的二十大报告指出,必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。这让他和团队感到振奋和责任重大。
左雄回忆,2014年探测器样机的成功试制,打破了他对未来方向的迷茫与困惑。如今,看到了成果、受到了激励,“更有信心和动力把研究做好。”
在极其严苛的条件下攻坚克难
研究成果来之不易。比如,水切伦科夫探测器阵列探测的是“最微弱的光”,它的稳定运行,需要极其严苛的条件。
10月21日,陈明君和同事穿上洁净服、戴上脚套,划船进入水汽升腾、伸手不见五指的池中,准备检查电子学箱内的通道。有时,他们还需要用“钩子”把探测器部件从水里捞上来,重一些的部件,要4个人合力才能完成。
高原缺氧、气候恶劣……高海拔宇宙线观测站的建设之路走得异常艰辛。有时半天下来,手脚冰凉、呼吸困难。
“我有幸加入高海拔宇宙线观测站的建设和研究中,知道一切都来之不易,更要攻坚克难,把问题解决。”陈明君表示,正是这份责任感和使命感,让他从项目立项的早期走到了今天。
从1954年开始,我国科研人员就正式开启了对宇宙线的研究。左雄还记得,读研究生时,经常读到国外取得的突破;如今,高海拔宇宙线观测领域的突破,主角成了中国人。
“我们能成为国际上最先进的地面宇宙线探测站,占据这类实验研究领域的制高点,离不开国家对基础研究的重视和对大科学装置的大力建设。”左雄感慨。
目前,针对高海拔宇宙线观测站观测到的迄今最亮的伽马射线暴,进一步的数据分析和科学研究正在全力开展。
高原之上,稻城县风光旖旎,科研工作的吸引力远比风景更壮阔。未来,“追光者”们的脚步不会停歇。
在地下2400米深处
打造世界级深地实验平台
迷宫一样的洞穴,马不停蹄的各类实验,节奏紧凑的施工安排……10月21日,位于凉山州冕宁、木里、盐源三县交界处的中国锦屏地下实验室,一期项目科研团队正坚守实验一线,二期项目建设团队正在建设世界最“纯净”、空间最大的实验室。
“以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。加快实施一批具有战略性全局性前瞻性的国家重大科技项目,增强自主创新能力。”通过这几天的认真学习,建设者、科研人员对党的二十大报告中这段表述,理解越发透彻。大家表示,攻克地下2400米的极限挑战,打造世界级深地实验平台,对长年驻扎在深山里的科研工作者和一线建设者来说,责任重大,使命光荣。
在锦屏山,李名川一待就是10多年。他曾参与锦屏一级水电站、锦屏二级水电站两座世界级水电站的建设,2020年底又上任新岗位,担任雅砻江流域水电开发有限公司锦屏地下实验室管理局常务副局长。
李名川的工作任务繁重。中国锦屏地下实验室二期项目(又名“锦屏大设施”)作为前瞻引领型国家重大科技基础设施,被列入国家“十四五”规划,他需要带领建设团队,在2023年6月完成土建工程和机电安装工程。已投运的中国锦屏地下实验室一期项目,已有多个科研团队入驻,他和团队要为科学家们做好吃、住、行等后勤保障和实验室的运行维护工作。
“主体工程进入高峰期,有400多名建设者正在奋战‘防水抑氡工程’和钢结构工程。”李名川说,这两项工程是土建施工的关键,预计今年底就能基本完工,然后转入机电安装阶段。
“锦屏大设施将为解决前沿基础科学问题奠定基础,作为其中一名建设者,我倍感骄傲和自豪。我将带领团队以打造世界级深地实验平台为己任,建设好中国锦屏地下实验室,为实现打造原创技术策源地、加快建设科技强国贡献坚实力量。”李名川说。
中国锦屏地下实验室内,紧张忙碌的还有科研工作者。
“我们现在有七八名科研人员在一期实验室进行调试和实验。”清华大学工程物理系副教授马豪对记者说,自2010年12月清华大学与雅砻江公司共建的中国锦屏地下实验室(一期)建成投用以来,清华大学的科研团队利用这个条件极佳的实验室,开展暗物质探测实验,取得多项国际领先成果。
党的二十大报告指出,必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。
学习报告,马豪备受鼓舞。在他看来,经过二期扩建,中国锦屏地下实验室可用空间将由之前的4000立方米增加到30万立方米,扩大70多倍,将为清华大学开展暗物质和中微子探测实验提供绝佳平台,“暗物质探测器将由目前的10公斤量级,在未来5年增加至300公斤量级。”马豪说,随着探测规模扩大、技术提升,可以期待更多科研成果源源不断地从地下2400米深处产出。
“我们将以冲刺的速度跑马拉松。”马豪表示,在世界前沿科技的舞台和先进国家同场竞技,既要有万米长跑的耐力,又要有百米冲刺的速度,“我们将不负青春,不负韶华,利用好前瞻引领型国家重大科技基础设施平台,为国家实现高水平科技自立自强贡献科技工作者的力量。”