國際頂級科學(xué)雜志《科學(xué)》近日在線發(fā)布了中國高海拔宇宙線觀測站“拉索”最新觀測研究成果。一顆質(zhì)量為太陽20余倍的超級恒星，在約20億年前其核聚變?nèi)剂先紵M“坍縮”瞬間引發(fā)爆炸，產(chǎn)生了一個持續(xù)幾百秒的巨大“宇宙煙花”伽馬射線暴，這一全過程被“拉索”捕獲到。
雜志稱成果將是一次“教科書級別”的，有望產(chǎn)生許多“顛覆性”的發(fā)現(xiàn)。這種概率極低的事件，讓中國科學(xué)家感到“非常幸運”。當(dāng)然，這種運氣 “是留給有準(zhǔn)備的人”。“拉索”的驚人成就，也讓參與的建設(shè)者倍感自豪。
接手，便是一場大挑戰(zhàn)
四川省稻城縣平均海拔4410米的海子山上，從空中俯瞰，5216個電磁粒子探測器和1188個繆子探測器構(gòu)成一平方公里地面簇射粒子探測器陣列、7.8萬平方米的水切倫科夫探測器陣列、18臺廣角大氣切倫科夫望遠(yuǎn)鏡，組成世界海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最強的伽馬射線探測裝置“拉索”。這是一幅人類問天的圖騰，向宇宙?zhèn)鬟_人類的好奇。
宇宙線觀測是人類探尋宇宙及其演化的重要途徑，“拉索”如同捕捉“天外來客”的“火眼金睛”，是 “科技利器”，更是名副其實的“大國重器”，將助力于破解宇宙線起源這一“世紀(jì)之謎”。“拉索”配套工程以及主體工程中難度、體量最大的水切倫科夫探測器，由中國電建成都院設(shè)計采購施工總承包建設(shè)，前不久順利通過國家驗收。
事非經(jīng)過不知難。成都院“拉索”項目設(shè)計負(fù)責(zé)人胡斌回憶道：“最開始對項目地址進行踏勘時，盡管面積只有1.36平方公里，帶著氧氣瓶喘著氣走了4個小時。”胡斌明白項目對國家前沿科技研究的重要，再艱難也要了解清楚建設(shè)條件，決定著設(shè)計輸入與建成效果，不能有半點差池。
“山上積雪期長、冰凍期長、高寒缺氧，要從設(shè)計層面保障正常施工，難度非常大。”項目設(shè)計者陳緒剛介紹說。另外，山上有很多湖泊，是自然保護區(qū)，必須達到高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境保護要求。
創(chuàng)新，離不開共同奮斗
可能沒人會想到，“拉索”的純凈水水體冠絕世界。7.8萬平方米的水切倫科夫探測器陣列完全浸泡在水深達4.5米、相當(dāng)于兩個“水立方”大小的水池中。如此巨大的純凈水體，對建筑提出了極其苛刻的要求。
2017年3月到7月，對于項目部而言，既短暫又漫長。女設(shè)計工程師何九蓮說，“這是成都院第一次承接如此重大的國家前沿科技項目。工程節(jié)點步步緊逼，技術(shù)難題關(guān)關(guān)難過，但我們不能退縮！”
難關(guān)面前，有著躬耕不輟的奮斗者。他們自主創(chuàng)新又不“閉門造車”，翻閱大量資料，參考大量數(shù)據(jù)，反復(fù)計算，多次分析，不斷優(yōu)化，攻破難點，最終拿出了優(yōu)異成果。
時間同步進度，這是海子山上挑戰(zhàn)的又一極限。當(dāng)年5月，項目可研初設(shè)方案完成；7月，施工設(shè)計圖通過評審，項目部全體成員趕赴現(xiàn)場進行技術(shù)交底，用“速度”和“質(zhì)量”保障重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目如期動工。
由于粒子發(fā)出的切倫科夫光極其微弱，因此整個水體建筑必須絕對防光；為確保水底的探測設(shè)備正常工作，在冬季冷到-35℃的海子山上，水池里的水體不能結(jié)冰，且晝夜溫差不得超過0.05℃；總水量每天的變化率要控制在0.03%以內(nèi)。一句話概括，就是探測器要滿足避光、防凍、防銹蝕和水位保持等超標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。
創(chuàng)新就是生產(chǎn)力。設(shè)計團隊提出場地溪流分流調(diào)控、鋼筋混凝土懸臂式薄壁擋水墻結(jié)合輕型鋼結(jié)構(gòu)屋面混合結(jié)構(gòu)體系、柔性防滲及探測器懸掛體系、高寒條件下無主動加熱水池?zé)岘h(huán)境控制體系，解決了地下水凍害、防洪標(biāo)準(zhǔn)、防滲防腐、吸濕保溫等問題，確保了國家重大科研目標(biāo)實現(xiàn)。
成功，源自使命和底氣
冬季施工，對于本就氣候惡劣的高海拔地區(qū)，更是雪上加霜。從機場馬不停蹄趕赴現(xiàn)場，來不及適應(yīng)高原環(huán)境，時常伴隨頻繁嘔吐，晚上難以入眠。現(xiàn)場晝夜溫差大，紫外線強，大風(fēng)暴雪肆虐，后來參與項目的建設(shè)者黃震山對此深有體會。不到一個月，他就被紫外線灼傷，臉部皴裂。
“工程就是在這種情況下干出來的。盡管一路走來很艱辛，但我們更多的是覺得榮幸和自豪。”總承包項目負(fù)責(zé)人陶益民激動地說。
成都院在70多年中，在高海拔地區(qū)建設(shè)了各類重大工程項目，積淀了豐富建設(shè)經(jīng)驗。成都院建設(shè)分公司雷萬君介紹，整個團隊充分發(fā)揮設(shè)計龍頭作用和設(shè)計施工一體化優(yōu)勢，按期保質(zhì)保量完成了工程建設(shè)。
2019年4月，1/4規(guī)模水切倫科夫探測器裝置試運行。2年之后，“拉索”在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量超高能宇宙加速器，并記錄到1.4拍（拍=千萬億）電子伏的伽馬光子，這是人類觀測到的最高能量光子，開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”的時代。
科技興則民族興，科技強則國家強，對一個科技企業(yè)來說，更是如此。作為國家認(rèn)定的企業(yè)技術(shù)中心，成都院一直堅持科技和人才強企戰(zhàn)略，承擔(dān)的“拉索”項目，因技術(shù)含金量高，已獲得天府杯金獎和四川省優(yōu)秀勘察設(shè)計一等獎等眾多榮譽。更重要的是，成都院在服務(wù)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中，彰顯出助力建設(shè)科技強國的使命擔(dān)當(dāng)。
時間會給所有付出最好的答案。一切榮耀的背后，是缺氧不缺精神的斗志，是越是艱難越向前的勇氣，更是不懼挑戰(zhàn)敢于創(chuàng)新、不斷超越的精神。
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