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门课题。
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。
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。
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。
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，波长约3米），这为宇宙射线的射电探测提供了物理依据。
射电探测方案为何获得重生和青睐？
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。
国际上目前有一些大型的地面实验阵列在极高能宇宙线探测领域已经取得一些显著的进展，但针对极高能中微子宇宙线的探测仍然是科学界的一大难题。借助射电探测方法，通过大规模地布置地面天线，可以探测那些大角度入射或者穿过山体的中微子。
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）。
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。