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“追时间的人”:他们设计的原子钟上万年才会有一秒误差

2018-02-15 13:32:57  新华网    参与评论()人

新华社北京2月14日电 题:“追时间的人”:他们设计的原子钟上万年才会有一秒误差

新华社记者胡喆

春节前,我国采取“一箭双星”方式,成功发射北斗三号第五、六颗全球组网卫星。不仅在发射场,在全球各地,许多默默无闻的工作人员,仍在为“中国北斗联天下”的目标而坚守。

“时间都去哪儿了?”在北京西郊的中国航天科工集团二院203所,就有这样一群“追时间的人”。如何让中国导航卫星的时间“万年误差一秒”,是他们孜孜以求的目标。新春将至,他们的时间之旅未曾停歇。

“万年误差一秒”:仅少数国家具有独立研制能力的原子钟

导航卫星的时空精度,是标注导航系统先进程度的“卡尺”。此次发射的两颗北斗三号导航卫星上,均装载了203所研制的高精度星载铷原子钟,其技术指标达到国际先进水平——上万年才会有一秒误差。

“2015年9月30日,203所第一台氢钟上星;2016年2月1日,北斗二代二期第二颗试验星,203所第二台氢钟;2018年1月12日北斗三号组网一箭双星,203所第三台、第四台氢钟随之而上……”对于氢原子钟的发射时间,团队骨干王文明博士如数家珍。他笑着说:“这些时间对于我们来说是刻骨铭心的,比孩子的生日都记得清。”

生活中常以分秒来计时,在当今太空探测、通信导航、天文观测、工业自动化等领域,越来越需要更精密的时间测量,时间常常被准确到万分之一秒,甚至百万分之一秒,为了达到要求,许多精密的计时器诞生,原子钟就是其中之一。

据了解,原子钟是利用原子在不同能级(数值高度确定)吸收或释放能量时发出的电磁波的频率的周期作为计时单位的。由于这种电磁波产生于原子内部微观运动,其频率属于自然频率,所以非常稳定。其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,目前国际上仅少数国家具有独立研制能力。

媲美“GPS、伽利略”:十年磨砺“钟成功”

在北斗三号第三、第四颗组网卫星上,已经应用的氢原子钟在重要技术指标,如频率稳定度、频率准确度及日漂移率等方面具有明显优势。它应用可使北斗导航系统具备更高的定位精度、全球覆盖及较长的自主导航能力,显著降低北斗导航系统全球应用时的校时压力。

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