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中國冷原子鐘將太空計時精度提高個數量級以

时间:2019-06-06 02:24:35 来源:互联网 阅读:0次

  新华社伦敦7月24日电(张家伟)中国天宫二号空间实验室2016年成功发射入轨后已开展一系列科学任务。中国科研人员24告说,空间实验室搭载的高性能冷原子钟实现了超高精度,将目前人类在太空的时间计量精度提高1至2个数量级,有助推动导航和空间基础物理前沿研究的发展。

  由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统,在天宫二号上开展了14项体现国际科学前沿和高技术发展方向的空间科学与应用任务,其中包括国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟。

  據中科院團隊在英國《自然·通訊》雜志上發表的論文,在近兩年時間里,冷原子鐘完成了全部既定在軌測試任務,團隊成功驗證了在空間環境下高性能冷原子鐘的運行機制與特性,同時實現了天穩定度7.2乘以10的負16次方的超高精度。

  论文通讯作者、中科院上海光学精密机械研究所研究员刘亮对新华社说:“目前在天上应用的原子钟都是热原子钟,其天稳定度在10的负15次方量级,我们是用冷原子钟,因此可以获得更高精度。”

  冷原子钟把原子某两个能级之间的跃迁信号作为参考频率输出信号,同时利用激光使原子温度降至接近零度(约等于零下273.15摄氏度),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。

  研究团队表示,这种能在空间环境下可靠运行的高精度原子钟应用于导航定位系统将会提升系统自主运行能力、提高导航定位精度;在基础物理研究方面,对推进基本物理常数测量、广义相对论验证等的发展具有重要意义。

  刘亮说:“我们将把这类冷原子钟小型化,从而可应用于卫星,不久的将来这类原子钟将应用于北斗导航系统,未来北斗导航卫星上的原子钟性能有望比目前提高一个数量级。”

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