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【中國科學報】海子山上的苦與樂
——記LHAASO水切倫科夫探測器陣列安裝團隊
2019-05-08|文章来源:中国科学报 倪思洁 |【
 

  四川稻城的海子山,因星羅棋布的1145個大小海子而得名。有人說,這些閃爍在山間的大小海子,就像上帝失手撒下的一千多顆鑽石一般。

  白天,海子山間波光閃閃;夜晚,穹頂之上星光璀璨。在海子山4410米海拔的地方,有一群人,他們仰望星空、腳踏實地,像初生的孩童一般,保持著對世界最本真的好奇和最單純的敬畏。他們的智慧和青春,也凝聚成了天地間的另一種閃耀——科技之光。

  觀測站的眼睛

  宇宙線,是目前人類探索太陽系以外世界時可以研究的唯一物質樣本。宇宙線以其起源,也成爲人類探索宇宙及其演化的重要途徑。

  自1912年宇宙線被發現之後,一百年間,盡管與之相關的探索與研究已經産生了數枚諾貝爾獎牌,人類還是始終沒有發現宇宙線的起源。

  2015年12月,一個名爲“高海拔宇宙線觀測站”(LHAASO)的項目在我國正式立項。項目的建設站址,就位于平均海拔4410米的四川稻城海子山。

  如今,這個觀測站將成爲人類仰望星空的又一新平台。它以探索高能宇宙線起源並開展相關的高能輻射、天體演化以及暗物質分布等基礎科學研究爲核心目標,總投資約12億元,建設周期4年,投入運營後預計壽命在15年以上,是“十二五”期間啓動的國家重大科技基礎設施項目。

  立项的消息曾让中國科學院高能物理所副研究员陈明君着实兴奋了一番。他参与的是LHAASO水切伦科夫探测器阵列(WCDA)的相关工作,在项目成立前,他们前后准备了八年。如今,陈明君也成为这个探测器阵列安装团队的负责人。

  探測器是觀測站的“眼睛”。按照設計,觀測站有三個探測陣列:一是78000平方米的水切倫科夫探測器,包括三個“水池”,分爲3120個探測單元;二是由5195個電磁粒子探測器和1171個缪子探測器組成的地面簇射粒子陣列;三是16台廣角切倫科夫望遠鏡。

  爲了完成WCDA一號水池的探測器安裝,去年10月,陳明君帶著一撥年輕人上了山。

  上山!開工!

  2018年國慶節前,陳明君在研究組裏開了好幾次會。每次會上,他都要跟年輕的科研人員說:“大家要做好國慶一結束就上山長期工作的心理准備。”

  參加過選址工作的陳明君知道,不管風景有多美,在海拔4410米的高山上長期工作,都不能算作一件美事——那裏的氧氣含量只有內地的一半,工作環境只有零下三四攝氏度。

  上山前,大家都抓緊時間安置生活上的事情。趁著國慶節,中科院高能物理所科研人員、探測器機械負責人李凱趕回老家辦了場婚宴,婚宴剛結束就坐上火車上了山。

  到10月15日,探測器組安裝團隊18位成員都已到齊。10月22日,第一個單元的光電倍增管安裝,標志著探測器安裝工作正式開始。

  隨著工作推進,壓力降臨到每個人身上。

  李秀榮是個山東姑娘,語速和她工作一樣麻利,她的主要工作是負責小光電倍增管的安裝。WCDA的一號水池包括大小兩種光電倍增管,二者接受能譜範圍不同,可以通過互補拓寬探測器的探測範圍。

  從十月中下旬開始,李秀榮要在零下的工作環境裏給小光電倍增管編號、做測試、連電纜,還要教藏族工人怎麽安裝。每人負責的工作都有時間節點要求,爲了趕上進度,李秀榮只能每天在安裝和測試之間來回跑。

  “這真是個體力活。”李秀榮笑著告訴《中國科學報》。

  跟她一樣承受著心理壓力和體能考驗的,還有中科院高能物理所科研人員、探測器安裝現場工作負責人李會財。這位“85後”小夥子在孩子出生一個星期後就上了山,此後一直承受著趕進度的壓力。

  “這種壓力一直持續到探測器安裝的最後一步。最後彙報時要精確到‘下午5點完成’,分秒必爭。”李會財說。

  每天下班,團隊成員總要一起開個工作會,總結一天的工作,安排第二天的任務。“大家一起優化安裝方案,有困難有壓力,一起分擔一起努力,苦中作樂,搶著幹活,保證安裝工作有條不紊順利推進。”陳明君說。

  “所有的累都值得”

  在離太陽最近的高山上,一周6天,一幹就是4個月,團隊裏卻誰也沒有曬黑。每天早晨8點半,大家坐著班車一起從生活區到工作區,一整天幹下來,竟是連太陽也見不到的。

  元旦那天,在聽到煙花爆竹聲後,他們中的一些人才意識到,原來新年來了。

  寒冷的工作環境中,團隊成員的手指常被凍得不聽使喚,所以安裝中劃傷手指的情況經常出現,久而久之,這支隊伍在LHAASO的各個安裝團隊中得了一個名號——“創可貼消耗大戶”。

  這個平均年齡30多歲的團隊,也有著年輕人的樂觀。工作中,他們和藏族工人關系越來越親密。有時候,陳明君會去和工人們討杯酥油茶喝。周末,他們也會偶爾去藏族工人家做客。有一次,藏族工人還專門炖了12斤牦牛肉來款待他們。

  在苦與樂中,安裝工作一點點接近尾聲。1月10日,所有的探測器安裝到位。2月22日,一號水池探測器安裝調試結束,場地清理幹淨,准備進入注水階段。

  安裝調試結束時,LHAASO項目的首席科學家、中科院高能物理所研究員曹臻跟安裝團隊的成員說:“我們這個團隊了不起,現在建成了世界上靈敏度最高的探測器陣列。”

  注水前,陳明君在150米×150米的水池裏走了好幾圈,把過去幾個月裏經曆的各種事情都回憶了一遍。“所有的累和付出都是值得的。”陳明君心裏默默地想。

  在注水和科學調試之後,4月26日,由900個探測器單元組成的、探測器面積達22500平方米的一號水切倫科夫探測器陣列正式投入科學運行。

  觀測站的眼睛睁开了,但WCDA安装团队的工作还没有结束。6月底,他们将再次上山,开始二号水池的安装和调试……

  (原载于《中国科学报》 2019-05-06 第4版 综合)


 
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