研制了3600千克的传感器，寻找来自宇宙最初时刻的信号！

一座2米宽、3600千克重的金属结构建筑从波士顿进入了宾夕法尼亚大学的大卫里滕豪斯实验室，大口径望远镜接收器(LATR)被小心翼翼地装载在一辆叉车上，穿过狭窄的小巷和停车场，然后被放置在High Bay实验室，众多学生和研究人员满怀期待地观看着。

但现在是工作和乐趣真正开始的时候，作为西蒙斯天文台合作项目的成员，马克·德夫林实验室的研究人员正在对LATR进行最后研究。大口径望远镜接收器(LATR)是一种传感器，将成为一个前沿天文台的“心脏”。

其目标是了解更多关于宇宙早期的信息，Simons天文台将包括一系列位于智利北部阿塔卡马沙漠的望远镜，旨在探测宇宙微波背景(CMB)。宇宙微波背景辐射是大爆炸遗留下来的残余辐射，天文学家研究这些微弱的波是为了更多地了解宇宙最初时刻，约为138.2亿年前。通过研究大爆炸的“余辉”，了解更多关于宇宙随时间演化的信息。参与西蒙斯天文台项目的系统工程师米歇尔·利蒙说：微波背景辐射就像一块化石，微波背景辐射甚至可以用于其他物理研究领域，比如测量中微子的质量。

微波背景辐射是一个神奇的工具，可以让我们学习各种各样的东西。Devlin group的博士后徐志蕾(音译)解释说：但是测量微波背景辐射的挑战在于信号非常微弱，因为太微弱了，需要控制噪音，所有电子设备在更冷的时候工作得更好，如果天气太热，它们就会更吵。冷，在拉丁语中，意思是非常非常冷，宇宙微波背景辐射大约存在3开尔文，接近-267.7摄氏度。由于西蒙斯天文台想要在超微波范围内研究宇宙微波背景辐射，需要将探测器的温度降低到0.1开尔文。

从另一个角度看，0开尔文被称为绝对零度，这是实际上不可能达到的最低理论温度。作为低温学的专家，Devlin小组正致力于为探测器找到宇宙微波背景辐射创造合适的超冷环境。低温学是物理学的一个分支，研究在非常低的温度下创造和研究物体。利用专业知识，该小组设计了巨大的金属外壳，将容纳所有的检测技术，研究生朱宁峰和杰克·奥洛斯基-舍尔参与了LATR的设计。冰箱的制冷能力有限，Orlowski-Scherer在谈到将进入LATR内部的超冷冰箱时说：我们必须设计出一种能够与冷却器输出功率相匹配的仪器，限制在这个范围内意味着要精心设计。

作为有史以来最大的陆基微波背景辐射实验，这个实验规模是之前天文台的两倍。花在设计上的大量时间，以及等待观察LATR能否在真空压力下工作的期待，令人兴奋、具有挑战性。Devlin实验室将在接下来的几个月里进行测试，以确保LATR在安装绝缘材料、探测器、温度计和传感器之前能够正常工作。与此同时，大口径望远镜(简称LAT)正在德国生产，目标是在2021年初将LATR和LAT组装好并运往智利。该天文台的目标是在2021年春天某个时候收集到“第一束光”。

Devlin整个职业生涯都在这个领域工作，最终产品将比他所做的任何CMB实验都要敏感10倍，有这样一个长期项目，很难有一个方面是他最期待的。短期目标基于技术，但长期目标实际上是科学，研究把时间花在技术上，因为最终，想要对天空进行敏感测量。我们将会看到一些很酷的东西，宇宙在随时间的演化，所以相信看到结果将会很有趣。

博科园｜研究/来自：宾夕法尼亚大学

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