阿里启动:将建世界最高原初引力波观测站

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阿里工程现场(阿里原初引力波探测实验项目办公室供图)

阿里修路现场(阿里原初引力波探测实验项目办公室供图)

12月13日,酝酿了两年半的“阿里项目”正式启动。

阿里项目,全称“阿里原初引力波探测实验”项目。2014年5月,中科院高能物理所宇宙学团队提出该项目计划。今年年初,LIGO宣布探测到了黑洞合并产生的引力波,引起广泛社会关注,也极大地推动了阿里项目的启动。

“经过近三年的讨论,阿里项目已经有了近期、中期、远期的路线图。”中科院高能物理所所长王贻芳在12月13日召开的阿里原初引力波探测实验启动会上说。

阿里原初引力波探测实验首席科学家、中科院高能物理所研究员张新民告诉《中国科学报》记者,建成后的阿里项目将在五年内开始科学观测,带领我国原初引力波研究进入国际前沿。

推动探测技术成长

我国西藏自治区的阿里,是世界上人口密度最小的地区之一。这片人迹稀少之境,因为海拔高、气候干燥,成了北半球原初引力波观测最理想的地方,受到天文学家的青睐。

在这里,科学家看中了一处海拔5250米的地方,并计划将阿里1号建于此。

“阿里项目包括阿里1号和阿里2号两部分。”张新民介绍,阿里1号是在海拔5250米的B1点建设的一台原初引力波望远镜,将实现北半球首次地面原初引力波观测,得到目前最高精度的北天区原初引力波极化数据。阿里2号指在6000米处建设的阿里1号望远镜阵列,将拓展观测频段,提高观测精度。

记者了解到,阿里项目将有利于我国发展低温超导探测技术。“我国无论是在原初引力波探测器硬件设施,还是探测的软件技术,都还相对薄弱。希望能够通过阿里项目的牵引,把国内的超导微波(毫米波)探测技术发展起来。”王贻芳说。

“我们一定要把这次机会抓牢了。”在中国科学院院士张肇西看来,阿里项目成为解决我国引力波探测技术薄弱问题的一大良机。

“对于阿里项目,我们抱着非常大的期望,并希望通过项目能够带动我国探测技术发展。”中国科学院院士武向平说。

5年建成并开始科学观测

实际上,阿里项目已经动工建设。2016年,阿里项目台址B1点已经基本通路。“阿里项目正式启动,标志着该项目已步入正轨,项目第一期经费基本到位。”张新民告诉《中国科学报》记者。

他表示,项目启动后,他们将在5年内完成阿里1号的建设,并力争产出第一批科学成果。

“我们无法预计5年或10年内能否探测到引力波,但这里是探测引力波最好、最适宜的地方。”张新民说。

记者了解到,在工程方面,项目将努力克服困难,尽力在2017年完成阿里1号的方案设计;2019年4月前完成望远镜基座研制;2019年底完成阿里1号接收机的研制;在完成现场集成、测试和试运行之后,2021年,将争取计划实现阿里1号正常观测运行。

目前,阿里项目已经获得了来自中国科学院先导B类专项、国家自然科学基金委主任基金、科技部国际合作项目的支持。

“我们还在申请科技部专项经费。如果获得批准,我们将升级阿里1号,把探测器从现在的4个模块增加到12个模块,并在6000米左右的台址建设阿里2号望远镜。”阿里原初引力波探测实验项目经理、中科院高能物理所研究员卢方军说。

联手打造天区拼图

阿里项目集结了国内天文学科研实力。计划由高能物理所牵头,国家天文台、上海微系统所、紫金山天文台、中国科学技术大学等诸多国内科研机构、大学参与其中。科研机构各显神通。

理论方面,中国科学技术大学、华中师范大学负责开展宇宙起源、演化理论研究及原初引力波模式偏振的统计分析;高能物理所、清华大学、北京大学负责原初引力波偏振数据模拟、处理与科学分析;上海交通大学、北京师范大学、国家天文台负责北半球银河系前景辐射研究。

技术方面,高能物理所、上海微系统所、紫金山天文台、南京天文光学技术所负责探测器、基座等核心技术问题的研究;国家天文台、高能物理所、西藏大学负责台址观测环境科学研究等。

此外,阿里项目还是国际合作项目。“该项目由中方主导,美方参与,中美合作起点高。中美合作不是竞争,而是互补共赢。”张新民说,“阿里项目建成后,我们还计划参加南极BICEP合作组,开展协同观测。”

阿里原初引力波探测实验高级顾问、美国斯坦福大学郭兆林教授表示,阿里项目集合了天时、地利、人和的优势。

“除BICEP项目外,未来五年内,国际将不会出现重要原初引力波探测及成果。”郭兆林说。阿里建成后,将与南极极点观测站、智利阿塔卡玛沙漠观测站成为国际原初引力波探测的三大基地,成为南北互补的国际上最灵敏的探测之一。


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责任编辑: 闫月

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