粒子天体物理实验室：探月实验室

　　本报记者房琳琳

　　时间：2006年11月9日上午地点：中国科学院高能物理研究所向导：卢方军(粒子天体物理中心副主任)

　　这是个有点神秘的地方，很多著名的人或事都在这留下了印记。

　　北京正负电子对撞机研制成功，西藏羊八井地面宇宙线探测基地力拔国际头筹，著名科学家吴有训、钱三强、张文裕先后出任该所所长，王淦昌、赵忠尧、朱洪元、何泽慧在此耕耘……

　　来到粒子天体物理实验室，就是想继续从这里探寻令人振奋的科技新闻。事实证明，这里果然是个科技“富矿区”。

　　卢方军先带记者来到一个大厅，一进门就看到最里面架着一台大家伙，这就是973项目组的主要工作成果———空间硬X射线调制望远镜的地面样机。硬X射线调制望远镜将在不久的将来被送入太空，去探测宇宙中的硬X射线。“什么是硬X射线？”我对这个概念很感兴趣。

　　“硬X射线就是一种比普通X射线能量更高的X射线。因为能量高，比一般的X射线具有更强的穿透能力，更难被成像探测。从1962年起，人类就知道许多宇宙天体也是强大的X射线发射器，并通过各种X射线天文卫星对这些天体进行了详细的研究。但是，由于硬X射线成像探测技术的困难，对天体硬X射线辐射的研究还很缺乏，这就需要我们去想办法，克服这些技术困难，得到有关宇宙硬X射线辐射的高精度位置、时间和能量信息，进而研究远在天边的神秘星球。”

　　探测系统由18套复合晶体闪烁计数器组成阵列，总探测面积约5000cm2。18个单独的探测系统镶在一个大圆筒里，每个单独系统的横截面直径约20公分，里面是密密麻麻的格子，称为准直器，是用来限制探测器的观测视场的。如果没有卢方军的介绍，你很难看出来，18个单体准直器视场依次相差10度。

　　卢方军告诉记者：“每个探测单体的视场都很小，这样既可以对一个天区进行扫描，再通过图像重建得到它的硬X射线图像，同时又可以对宇宙天体发出来的微弱信号进行细致的定向观测。”

　　在这台望远镜的对面墙上，记者看到一个模拟天空硬X射线源的放射源装置，可以用来对望远镜进行标定。在这个放射源的下面，有一个真空环境模拟箱，一群工作人员正在忙里忙外。卢方军告诉我，他们正在对将要上天的设备做环境模拟试验。“为什么要做环境模拟试验？”

　　“电子学器件工作的时候会发热，在地面有空气的情况下，热量可以通过空气散发，而我们所做的仪器是要在天上真空环境下工作的，器件发出的热量无法通过空气传出去，设计不当就有可能因高温而烧毁。这个模拟箱就是为了模拟卫星未来的真空工作环境，检验仪器在这种环境下可否正常工作。除此之外，望远镜在上天前还要经受其他各种环境试验的检验，确保它将来工作时万无一失。”这个实验室还生产高空气球，望远镜的一些部件完成之后，还要用高空气球带到离地表40公里的高空，检测仪器的工作性能。

　　随后，在卢方军的带领下，记者有幸“窥探”了一下探月实验室，这里到处都是“嫦娥”的影子。

　　他们为“嫦娥工程”建造X射线成像

　　据卢方军介绍，将探月宫的这个探测器只有大约3.5公斤，是“嫦娥一号”卫星的五大载荷之一。在探月二期，他们还将建造新型的X射线谱仪，到月球表面对岩石的成分进行“实地测量”。

　　“这一切，都立足在我们实验室几十年的科学思想和探测技术发展基础之上。”参观结束后，卢方军如是说。

　　-链接 实验室备忘录

　　高能所粒子天体物理实验室为中国科学院重点实验室，其前身是著名科学家王淦昌、张文裕等于上世纪50年代在云南建立的高山宇宙线观测站。粒子天体物理实验室是我国宇宙线和空间高能天体物理观测研究的主要基地，具备研制多种空间高能辐射探测设备的条件和能力，建立了我国唯一的高空科学气球研制和发放系统，并拥有国际著名的西藏羊八井宇宙线观测站。