國(guó)際頂級(jí)科學(xué)雜志《科學(xué)》近日在線發(fā)布了中國(guó)高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”最新觀測(cè)研究成果。一顆質(zhì)量為太陽(yáng)20余倍的超級(jí)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(gè)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(jí)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(guó)科學(xué)家感到“非常幸運(yùn)”。當(dāng)然,這種運(yùn)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(chǎng)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(gè)電磁粒子探測(cè)器和1188個(gè)繆子探測(cè)器構(gòu)成一平方公里地面簇射粒子探測(cè)器陣列、7.8萬(wàn)平方米的水切倫科夫探測(cè)器陣列、18臺(tái)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(qiáng)的伽馬射線探測(cè)裝置“拉索”。這是一幅人類問天的圖騰,向宇宙?zhèn)鬟_(dá)人類的好奇。
宇宙線觀測(cè)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(shí)的“大國(guó)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(cè)器,由中國(guó)電建成都院設(shè)計(jì)采購(gòu)施工總承包建設(shè),前不久順利通過國(guó)家驗(yàn)收。
事非經(jīng)過不知難。成都院“拉索”項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人胡斌回憶道:“最開始對(duì)項(xiàng)目地址進(jìn)行踏勘時(shí),盡管面積只有1.36平方公里,帶著氧氣瓶喘著氣走了4個(gè)小時(shí)。”胡斌明白項(xiàng)目對(duì)國(guó)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(jì)輸入與建成效果,不能有半點(diǎn)差池。
“山上積雪期長(zhǎng)、冰凍期長(zhǎng)、高寒缺氧,要從設(shè)計(jì)層面保障正常施工,難度非常大。”項(xiàng)目設(shè)計(jì)者陳緒剛介紹說。另外,山上有很多湖泊,是自然保護(hù)區(qū),必須達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境保護(hù)要求。
創(chuàng)新,離不開共同奮斗
可能沒人會(huì)想到,“拉索”的純凈水水體冠絕世界。7.8萬(wàn)平方米的水切倫科夫探測(cè)器陣列完全浸泡在水深達(dá)4.5米、相當(dāng)于兩個(gè)“水立方”大小的水池中。如此巨大的純凈水體,對(duì)建筑提出了極其苛刻的要求。
2017年3月到7月,對(duì)于項(xiàng)目部而言,既短暫又漫長(zhǎng)。女設(shè)計(jì)工程師何九蓮說,“這是成都院第一次承接如此重大的國(guó)家前沿科技項(xiàng)目。工程節(jié)點(diǎn)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(jì)算,多次分析,不斷優(yōu)化,攻破難點(diǎn),最終拿出了優(yōu)異成果。
時(shí)間同步進(jìn)度,這是海子山上挑戰(zhàn)的又一極限。當(dāng)年5月,項(xiàng)目可研初設(shè)方案完成;7月,施工設(shè)計(jì)圖通過評(píng)審,項(xiàng)目部全體成員趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(xiàng)目如期動(dòng)工。
由于粒子發(fā)出的切倫科夫光極其微弱,因此整個(gè)水體建筑必須絕對(duì)防光;為確保水底的探測(cè)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(cè)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(jì)團(tuán)隊(duì)提出場(chǎng)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(cè)器懸掛體系、高寒條件下無主動(dòng)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(guó)家重大科研目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
成功,源自使命和底氣
冬季施工,對(duì)于本就氣候惡劣的高海拔地區(qū),更是雪上加霜。從機(jī)場(chǎng)馬不停蹄趕赴現(xiàn)場(chǎng),來不及適應(yīng)高原環(huán)境,時(shí)常伴隨頻繁嘔吐,晚上難以入眠。現(xiàn)場(chǎng)晝夜溫差大,紫外線強(qiáng),大風(fēng)暴雪肆虐,后來參與項(xiàng)目的建設(shè)者黃震山對(duì)此深有體會(huì)。不到一個(gè)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(xiàng)目負(fù)責(zé)人陶益民激動(dòng)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(xiàng)目,積淀了豐富建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。成都院建設(shè)分公司雷萬(wàn)君介紹,整個(gè)團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮設(shè)計(jì)龍頭作用和設(shè)計(jì)施工一體化優(yōu)勢(shì),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(cè)器裝置試運(yùn)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(wàn)億)電子伏的伽馬光子,這是人類觀測(cè)到的最高能量光子,開啟了“超高能伽馬天文學(xué)”的時(shí)代。
科技興則民族興,科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng),對(duì)一個(gè)科技企業(yè)來說,更是如此。作為國(guó)家認(rèn)定的企業(yè)技術(shù)中心,成都院一直堅(jiān)持科技和人才強(qiáng)企戰(zhàn)略,承擔(dān)的“拉索”項(xiàng)目,因技術(shù)含金量高,已獲得天府杯金獎(jiǎng)和四川省優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)等眾多榮譽(yù)。更重要的是,成都院在服務(wù)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中,彰顯出助力建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的使命擔(dān)當(dāng)。
時(shí)間會(huì)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。
評(píng)論