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“定时神针”超高精度

发布日期:2018-10-03  来源:admin
 
  两个月前,天宫二号空间实验室内搭载的世界首台太空运行的冷原子钟完成了全部既定在轨测试任务。在轨期间,冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定,成功验证了在空间环境下高性能冷原子钟的运行机制与特性,实现了约3000万年误差1秒的超高精度,将目前人类在太空的时间计量精度提高1-2个数量级。而此前,在太空中运行的原子钟都是热原子钟,精度最高对应300万年误差1秒。
 
  这台由中国科学院上海光学精密机械研究所研制的“定时神针”,是国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟,也是目前在空间运行的最高精度原子钟。
 
  冷原子钟是把原子某两个能级之间的跃迁频率作为参考频率输出信号的高精度时钟,同时利用激光使原子温度降至绝对零度附近,减少原子热运动的影响,使原子能级跃迁频率受到更小的外界干扰,从而实现更高精度。在微重力环境下运行高精度原子钟则有着更重要意义,不仅可以在太空广域范围内对基本物理原理开展科学实验,也可发展更高精度的导航定位系统。
 
  上世纪60年代开始,中科院上海光机所王育竹院士及其科研团队就开始了原子钟方面的研究。2010年,刘亮研究员领导的空间冷原子钟团队完成了空间冷原子钟原理样机的研制和地面科学试验论证。2016年,经过近10年的艰苦努力,我国第一台空间冷原子钟正样产品研制成功,并“乘上”天宫二号飞往浩渺太空。

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