阿里工程現(xiàn)場（阿里原初引力波探測實驗項目辦公室供圖）

阿里修路現(xiàn)場（阿里原初引力波探測實驗項目辦公室供圖）

12月13日，醞釀了兩年半的“阿里項目”正式啟動。

阿里項目，全稱“阿里原初引力波探測實驗”項目。2014年5月，中科院高能物理所宇宙學(xué)團隊提出該項目計劃。今年年初，LIGO宣布探測到了黑洞合并產(chǎn)生的引力波，引起廣泛社會關(guān)注，也極大地推動了阿里項目的啟動。

“經(jīng)過近三年的討論，阿里項目已經(jīng)有了近期、中期、遠期的路線圖。”中科院高能物理所所長王貽芳在12月13日召開的阿里原初引力波探測實驗啟動會上說。

阿里原初引力波探測實驗首席科學(xué)家、中科院高能物理所研究員張新民告訴《中國科學(xué)報》記者，建成后的阿里項目將在五年內(nèi)開始科學(xué)觀測，帶領(lǐng)我國原初引力波研究進入國際前沿。

推動探測技術(shù)成長

我國西藏自治區(qū)的阿里，是世界上人口密度最小的地區(qū)之一。這片人跡稀少之境，因為海拔高、氣候干燥，成了北半球原初引力波觀測最理想的地方，受到天文學(xué)家的青睞。

在這里，科學(xué)家看中了一處海拔5250米的地方，并計劃將阿里1號建于此。

“阿里項目包括阿里1號和阿里2號兩部分。”張新民介紹，阿里1號是在海拔5250米的B1點建設(shè)的一臺原初引力波望遠鏡，將實現(xiàn)北半球首次地面原初引力波觀測，得到目前最高精度的北天區(qū)原初引力波極化數(shù)據(jù)。阿里2號指在6000米處建設(shè)的阿里1號望遠鏡陣列，將拓展觀測頻段，提高觀測精度。

記者了解到，阿里項目將有利于我國發(fā)展低溫超導(dǎo)探測技術(shù)。“我國無論是在原初引力波探測器硬件設(shè)施，還是探測的軟件技術(shù)，都還相對薄弱。希望能夠通過阿里項目的牽引，把國內(nèi)的超導(dǎo)微波（毫米波）探測技術(shù)發(fā)展起來。”王貽芳說。

“我們一定要把這次機會抓牢了。”在中國科學(xué)院院士張肇西看來，阿里項目成為解決我國引力波探測技術(shù)薄弱問題的一大良機。

“對于阿里項目，我們抱著非常大的期望，并希望通過項目能夠帶動我國探測技術(shù)發(fā)展。”中國科學(xué)院院士武向平說。

5年建成并開始科學(xué)觀測

實際上，阿里項目已經(jīng)動工建設(shè)。2016年，阿里項目臺址B1點已經(jīng)基本通路。“阿里項目正式啟動，標志著該項目已步入正軌，項目第一期經(jīng)費基本到位。”張新民告訴《中國科學(xué)報》記者。

他表示，項目啟動后，他們將在5年內(nèi)完成阿里1號的建設(shè)，并力爭產(chǎn)出第一批科學(xué)成果。

“我們無法預(yù)計5年或10年內(nèi)能否探測到引力波，但這里是探測引力波最好、最適宜的地方。”張新民說。

記者了解到，在工程方面，項目將努力克服困難，盡力在2017年完成阿里1號的方案設(shè)計；2019年4月前完成望遠鏡基座研制；2019年底完成阿里1號接收機的研制；在完成現(xiàn)場集成、測試和試運行之后，2021年，將爭取計劃實現(xiàn)阿里1號正常觀測運行。

目前，阿里項目已經(jīng)獲得了來自中國科學(xué)院先導(dǎo)B類專項、國家自然科學(xué)基金委主任基金、科技部國際合作項目的支持。

“我們還在申請科技部專項經(jīng)費。如果獲得批準，我們將升級阿里1號，把探測器從現(xiàn)在的4個模塊增加到12個模塊，并在6000米左右的臺址建設(shè)阿里2號望遠鏡。”阿里原初引力波探測實驗項目經(jīng)理、中科院高能物理所研究員盧方軍說。

聯(lián)手打造天區(qū)拼圖

阿里項目集結(jié)了國內(nèi)天文學(xué)科研實力。計劃由高能物理所牽頭，國家天文臺、上海微系統(tǒng)所、紫金山天文臺、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等諸多國內(nèi)科研機構(gòu)、大學(xué)參與其中。科研機構(gòu)各顯神通。

理論方面，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、華中師范大學(xué)負責開展宇宙起源、演化理論研究及原初引力波模式偏振的統(tǒng)計分析；高能物理所、清華大學(xué)、北京大學(xué)負責原初引力波偏振數(shù)據(jù)模擬、處理與科學(xué)分析；上海交通大學(xué)、北京師范大學(xué)、國家天文臺負責北半球銀河系前景輻射研究。

技術(shù)方面，高能物理所、上海微系統(tǒng)所、紫金山天文臺、南京天文光學(xué)技術(shù)所負責探測器、基座等核心技術(shù)問題的研究；國家天文臺、高能物理所、西藏大學(xué)負責臺址觀測環(huán)境科學(xué)研究等。

此外，阿里項目還是國際合作項目。“該項目由中方主導(dǎo)，美方參與，中美合作起點高。中美合作不是競爭，而是互補共贏。”張新民說，“阿里項目建成后，我們還計劃參加南極BICEP合作組，開展協(xié)同觀測。”

阿里原初引力波探測實驗高級顧問、美國斯坦福大學(xué)郭兆林教授表示，阿里項目集合了天時、地利、人和的優(yōu)勢。

“除BICEP項目外，未來五年內(nèi)，國際將不會出現(xiàn)重要原初引力波探測及成果。”郭兆林說。阿里建成后，將與南極極點觀測站、智利阿塔卡瑪沙漠觀測站成為國際原初引力波探測的三大基地，成為南北互補的國際上最靈敏的探測之一。