新華社北京２月１４日電 題：“追時(shí)間的人”：他們?cè)O(shè)計(jì)的原子鐘上萬年才會(huì)有一秒誤差

新華社記者胡喆

春節(jié)前，我國(guó)采取“一箭雙星”方式，成功發(fā)射北斗三號(hào)第五、六顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。不僅在發(fā)射場(chǎng)，在全球各地，許多默默無聞的工作人員，仍在為“中國(guó)北斗聯(lián)天下”的目標(biāo)而堅(jiān)守。

“時(shí)間都去哪兒了？”在北京西郊的中國(guó)航天科工集團(tuán)二院２０３所，就有這樣一群“追時(shí)間的人”。如何讓中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)間“萬年誤差一秒”，是他們孜孜以求的目標(biāo)。新春將至，他們的時(shí)間之旅未曾停歇。

“萬年誤差一秒”：僅少數(shù)國(guó)家具有獨(dú)立研制能力的原子鐘

導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)空精度，是標(biāo)注導(dǎo)航系統(tǒng)先進(jìn)程度的“卡尺”。此次發(fā)射的兩顆北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星上，均裝載了２０３所研制的高精度星載銣原子鐘，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平——上萬年才會(huì)有一秒誤差。

“２０１５年９月３０日，２０３所第一臺(tái)氫鐘上星；２０１６年２月１日，北斗二代二期第二顆試驗(yàn)星，２０３所第二臺(tái)氫鐘；２０１８年１月１２日北斗三號(hào)組網(wǎng)一箭雙星，２０３所第三臺(tái)、第四臺(tái)氫鐘隨之而上……”對(duì)于氫原子鐘的發(fā)射時(shí)間，團(tuán)隊(duì)骨干王文明博士如數(shù)家珍。他笑著說：“這些時(shí)間對(duì)于我們來說是刻骨銘心的，比孩子的生日都記得清?！?/p>

生活中常以分秒來計(jì)時(shí)，在當(dāng)今太空探測(cè)、通信導(dǎo)航、天文觀測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域，越來越需要更精密的時(shí)間測(cè)量，時(shí)間常常被準(zhǔn)確到萬分之一秒，甚至百萬分之一秒，為了達(dá)到要求，許多精密的計(jì)時(shí)器誕生，原子鐘就是其中之一。

據(jù)了解，原子鐘是利用原子在不同能級(jí)（數(shù)值高度確定）吸收或釋放能量時(shí)發(fā)出的電磁波的頻率的周期作為計(jì)時(shí)單位的。由于這種電磁波產(chǎn)生于原子內(nèi)部微觀運(yùn)動(dòng),其頻率屬于自然頻率，所以非常穩(wěn)定。其研發(fā)涉及量子物理學(xué)、電學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等眾多學(xué)科，目前國(guó)際上僅少數(shù)國(guó)家具有獨(dú)立研制能力。

媲美“ＧＰＳ、伽利略”：十年磨礪“鐘成功”

在北斗三號(hào)第三、第四顆組網(wǎng)衛(wèi)星上，已經(jīng)應(yīng)用的氫原子鐘在重要技術(shù)指標(biāo)，如頻率穩(wěn)定度、頻率準(zhǔn)確度及日漂移率等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。它應(yīng)用可使北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具備更高的定位精度、全球覆蓋及較長(zhǎng)的自主導(dǎo)航能力，顯著降低北斗導(dǎo)航系統(tǒng)全球應(yīng)用時(shí)的校時(shí)壓力。