高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目是国家重大科技基础设施建设项目,在国务院发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》中被列为16个优先安排的重大项目之一。LHAASO位于四川省稻城县海子山,海拔4410米,由中科院成都分院和中科院高能物理研究所承担建设,项目建设周期4年。LHAASO于2015年12月31日获得国家发改委批准立项,2017年启动了主体工程建设。
LHAASO的核心科学目标是探索高能宇宙线起源以及相关的宇宙演化、高能天体演化和暗物质的研究。具体的科学目标是:(a)探索高能宇宙线起源。通过精确测量高能γ源宽范围能谱,研究高能辐射源粒子的特征,探寻银河系内重子加速器存在的证据,在发现宇宙线源方面取得突破;精确测量宇宙线各种成分的能谱,研究宇宙线加速和传播机制。(b)开展全天区γ源扫描搜索,大量发现新γ源,特别是河外源,积累各种源的统计样本,探索其高能辐射机制,包括产生强烈时变现象的机制,研究以超大质量黑洞为中心的活动星系核的演化规律,捕捉宇宙中的高能γ暴事例,探索其爆发机制。(c)探寻暗物质、量子引力或洛仑兹不变性破坏等新物理现象,发现新规律。
为提高探测灵敏度,LHAASO将建设成由多种探测手段组成的复合式地面粒子探测器阵列,并充分发挥高海拔和大规模的探测面积的优势。具体分为:建设1.3 km2电磁粒子探测器阵列和有效面积达42000 m2的缪子探测器阵列KM2A;建设以测量簇射粒子在水中产生的切伦科夫光为探测技术的78000 m2探测器阵列WCDA;建成20台广角切伦科夫望远镜组成的阵列WFCTA。
LHAASO计划的实施将使我国高海拔宇宙线观测站成为世界上四大宇宙线研究基地之一,使我国在这一领域的研究跻身于国际领先地位,对当今最重要的科学前沿问题之一的宇宙线起源发起冲击。同时还将形成强大的吸引力,引进国际上最先进的γ射线和宇宙线探测技术,大幅提升我国的高能粒子天体物理研究水平,造就一支具有国际领先水平的粒子天体物理研究队伍,产生高水平的观测、研究成果,成为名副其实的国际宇宙线观测研究中心。

高海拔宇宙线观测站