极⾼能中微⼦中微⼦是构成物质世界的基本微观粒⼦之⼀，于1930年由著名物理学家沃尔夫冈·泡利提出。中微⼦具有微⼩但⾮零的质量，不带电，和物质相互作⽤很弱，在宇宙空间中沿直线传播，可以轻易穿透天体乃⾄整个宇宙，因此是回溯起源天体、揭示天体内部性质的重要信使。当下，中微⼦依然是物理学和天⽂学领域的热⻔课题。
本⽂将介绍极⾼能中微⼦——能量从百PeV（1 PeV = 10^15 eV）⾄百EeV (1 EeV = 10^18 eV )，它们的产⽣很可能与宇宙线起源这⼀持续了超过⼀百年的重要科学问题密切相关。
不同实验测得的极⾼能宇宙线能谱，在⾼能段出现了有趣的“膝”结构和“踝”结构。
射电探测
极⾼能段的中微⼦流量极低，按照踝区能段（10^18~10^19 eV）的带电宇宙线能谱的测量结果，⼀平⽅千⽶⾯积的地⾯平均⼀年才能收集到⼀个宇宙线粒⼦！极⾼能中微⼦的事例率更低，其探测效率也更低，因此需要极⼤⾯积的探测阵列去收集事例。
传统⽅法：粒⼦探测
⽬前宇宙线探测实验主要分为直接探测（基于卫星或者⾼空⽓球），以及地⾯间接探测。这两类⽅法各有侧重且相互补充，近些年都取得了⼀些很好的进展。地⾯间接探测所采⽤的探测⽅法主要包括粒⼦计数型探测器（包括闪烁体探测器，⽓体探测器和⽔切伦科夫探测器）、⼤⽓荧光望远镜、⼤⽓切伦科夫成像望远镜等。这些类型的实验主要探测空⽓簇射产⽣的次级粒⼦和荧光、切伦科夫光⼦，可以看作粒⼦型实验。
新型⽅法：射电探测
对于地⾯实验，极⾼能宇宙线进⼊⼤⽓后的簇射过程像雪崩效应⼀样在地球⼤⽓层中充分发展，到达地⾯时可能覆盖近平⽅公⾥的区域⾯积。⼤⽓簇射过程产⽣的正负带电次级粒⼦，极容易受到地球磁场的偏转，正负粒⼦在地磁场中⾃然地分开形成电场，这个电场随着簇射的演化⽽变化，从⽽产⽣电磁辐射！这种电磁波约在⼏⼗兆到百兆赫兹短波频段（~100 MHz，波⻓约3⽶），这为宇宙射线的射电探测提供了物理依据。
射电探测的优点
射电探测⽅案为何获得重⽣和⻘睐？
原因在于：相较于⼤规模布置粒⼦探测器，同样的实验规模下，射电探测天线造价⾮常便宜，特别适合批量化⽣产，同时有利于进⾏更⼤规模布局；相⽐于相同科学⽬标的地⾯探测实验（⼤⽓荧光望远镜）需在晴朗⽆⽉的夜晚观测，射电探测可以实现接近全天候观测，在相同时间内可以收集更多极⾼能宇宙线事例；从物理原理上看，射电辐射主要来⾃⼤⽓簇射过程中产⽣的正负电⼦，这⼀过程产⽣的粒⼦被称为电磁簇射成分。
不同于强⼦相互作⽤，电磁簇射是⼈们⽬前认识最深刻和清晰的，因此，等同于我们在利⽤认识最清楚的物理过程探测极⾼能中微⼦，⾃然可以获得更好的测量结果；同时，⼏⼗兆到百兆赫兹的射电信号在⼤⽓中的吸收和散射都⾮常弱，可以很好地反演原初⼊射粒⼦的性质，极有利于研究极⾼能宇宙线成分、起源和加速等重要科学问题。
中国的探路者
依托于我国此前在新疆天⼭地区进⾏的“宇宙第⼀缕曙光探测”研究项⽬，⼀个由中、法科学家组成的国际团队在天⼭地区进⾏了宇宙线的射电探测，发展了基于射电探测天线的⾃触发⽅法，使得⼤规模布置射电天线进⾏极⾼能宇宙线探测这⼀路线更加坚实！该实验英⽂全称The Tianshan radio experiment for neutrino detection（简称TREND）。
由于⼈迹罕⾄，且实验站址四周⾼⼭环伺，当地的射电环境⾮常⼲净，天线对低频射电信号⾮常灵敏，通过多个天线在极短的时间内被触发进⾏事例判选。TREND项⽬成功探测到⼀些极⾼能宇宙线事例，证明了射电探测的可⾏性，同时借助⾼⼭作为宇宙线的屏蔽体进⾏极⾼能中微⼦探测。
向未来出发！探索宇宙是⼈类永恒的追求。
宇宙中的⼀些极端物理过程产⽣极⾼能中微⼦和宇宙线，它们的能量远超⼈造加速器能达到的能量，提供给我们理解极⾼能量下物理现象和规律的重要⼯具。GRAND所关注的低频射电辐射在已有的射电天⽂实验中很少涉及，因此在低频射电天⽂研究⽅⾯也有可能带来意外惊喜。尤为重要的是在中国⼴袤的⻄部地区存在⼤量射电宁静的优异候选站址，为我们开展相关实验研究提供了独特的机遇。
相信通过持续的技术研发和精⼼的科学准备，在不久的将来我们将可以搭建起射电中微⼦探测的实验阵列，做出重要的科学发现，提升我国在极⾼能宇宙线和中微⼦领域的显示度和影响⼒。