当宇宙射线进入地球时会发生大气簇射，其次级粒子的衰变会产生正负电子对，当这些带电粒子以近乎光速运动时，由于地球磁场导致同步辐射，大部分能量落在20-100 MHz的低频范围，表现为一个很短的无线电脉冲。所以，只要能够实现高时间分辨率的低频无线电观测并识别各种干扰信号，就有可能实现宇宙射线的无线电探测。用此方法，人们已经成功地实现了宇宙射线的探测。

每时每刻，都有成千上万个来自宇宙深处的“幽灵粒子”中微子轰击地球。当中微子和地球岩石发生作用时会产生寿命很短的τ轻子，而逃逸出地壳并衰变后的次级粒子将产生大气簇射，与利用低频射电手段观测宇宙射线的原理相同，我们可以通过低频无线电手段探测到这些短暂的射电脉冲，从而捉捕宇宙中的τ中微子。

• 中微子是一种基本粒子（费米子），它们个头很小，质量近乎于零且几乎不与其他物质相互作用，因此极难被捕捉到，号称宇宙“隐身人”。

• 另一方面，正是由于它们不轻易发生反应，中微子可以带来遥远天体的宝贵信息，让我们看得更“远”、更“深”，是探测极限宇宙的特殊信使。

• 中微子作为中性粒子（不带电粒子）不受磁场影响且仅由重子反应而来，是高能天体物理学的重点研究对象。

因为它们是宇宙空间独特的信使。中微子以其母体宇宙射线能量的5％产生，并且其传播路径不受宇宙磁场偏转的影响。因此能量大于10¹⁷ eV的中微子可以解决我们宇宙中最令人困惑的谜团之一：超高能宇宙射线的起源。

因为它们是下一个最具活力的科学前沿。中微子物理学正处于蓬勃发展的阶段，近年间该领域斩获2项诺贝尔奖，并通过南极的IceCube实验首次检测到了能量为10¹⁵ eV的中微子，但是到目前为止，超高能中微子仍未被发现。GRAND是唯一可以到达这个未知领域的已完成规划并已付诸实践的实验。

开启多信使全方位认识宇宙窗口。全电磁波段、宇宙射线、引力波和中微子，多种手段、全方位认识宇宙的时代已经来临，而继引力波天文兴起后，高能中微子将是人类们期待的另一个探知宇宙的重要手段。

GRAND项目有丰富的科学目标，除了探测高能宇宙射线和中微子，还可以进行其他多方面的研究，并推动信息、通信等高技术的发展。

建成后的GRAND将达到极高灵敏度和低于1度的角分辨率，确保其在最保守的理论框架下依旧实现对于能量在10¹⁷ eV及以上的中微子的成功探测，开创中微子天文学！至2025年，预计部分完成的GRAND将已经具备足够的竞争力，可探测到第一批超高能中微子。GRAND同时将是世界上最大的超高能宇宙射线及光子探测设备，成为拓展人类对于超高能宇宙认知的重要里程碑。此外，GRAND将对中微子基础物理，射电暴天体物理，及宇宙学的研究做出重要贡献。