新华网 正文
3000万年误差小于1秒 太空冷原子钟让世界更“准时” 
2018-08-08 07:48:05 来源: 科技日报
关注新华网
微博
Qzone
评论
图集

  车门关闭的前一秒挤进地铁、铃声响起的第一秒停笔交卷……日常生活中的“一秒”往往普通得毫不起眼,只在某些“特别”时刻才凸显出自己的存在感。但在科学领域,“一秒”不仅是时间的衡量尺度,更承担着“失之毫厘谬以千里”的重要责任。

  近日,天宫二号空间实验室搭载的世界首台太空运行的冷原子钟,在轨近两年时间里完成了全部既定测试任务,实现了3000万年误差小于1秒的预定目标,将目前人类在太空的时间计量精度提高了1至2个数量级,是国际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。

  “过去20年里,有很多人努力要把冷原子钟送到太空,但最终,是由中国第一次展示了空间冷原子钟的实验……”这一重要科研成果已作为亮点文章线发表于国际重要学术期刊《自然·通讯》上。

  “钟”也有冷热之分?

  假设你一分钟稳定吸气30次,那么你可以通过测量两次气流流动来确定时间间隔,并做出定义(2秒),以稳定的频率对应稳定的时长,便是“钟”的工作原理。但实际上,“稳定”并不是轻易能够达到的理想条件。

  从最初的日晷、钟摆,到石英钟,再到原子钟,为了减小1秒的误差,科学家在不断追求更稳定的频率。

  原子钟是利用原子振荡频率来确定的时间标准。原子由原子核与外层电子组成,原子核带正电,带负电的电子绕着原子核运动。每个元素中的电子与原子核的距离不同,但只能处于一个特定的能级或“轨道”。当电子吸收能量时,它们会跃迁到更高的能量状态(将其看成是远离原子核);当电子释放能量时,它们会跃迁到较低能量状态(将其看成是接近原子核),损失的能量作为电磁辐射(微波、光波等)被释放出来。能量状态之间的这种跃迁就是原子钟要测量的“振荡”。

  原子对频率误差的鉴别能力取决于频率跃迁谱线的宽度,一般而言,谱线越窄,原子钟的精度越高?!暗N孪碌脑哟τ诰缌以硕?,提取和观察会受原子热运动的影响,产生局限?!敝泄蒲г荷虾9庋Ь芑笛芯克ㄒ韵录虺粕虾9饣┣笾歉毖芯吭苯馐偷??!袄湓蛹际踉蚴怯眉す獾姆椒ń游露却邮椅陆档偷浇咏粤愣?。对这些几乎不动的原子进行测量,结果会更加准确?!?/p>

  事实证明,相比于之前太空运行的最高精度300万年误差1秒的热原子钟,空间冷原子钟将时间测量精度提升了10倍。

  有了它可开展更多太空实验

  地球环境下,物质运动必然受限于重力加速度,因而很难获得更窄的谱线。那么,何不将场景置换到太空?

  “在微重力环境下,原子团可以做超慢速匀速直线运动,基于对这种运动的精细测量,科学家们可以获得较地面上更加精密的原子谱线信息,从而可获得更高精度的原子钟信号,实现在地面上无法实现的性能?!鼻笾歉毖芯吭本甲芙崃似渲械募际踔С?。这是原子钟和时间基准发展历史上的重要突破。

  空间冷原子钟便是将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合,让原子钟向更高精度进发。

  它可以在太空中对其他卫星上的星载原子钟进行无干扰的时间信号传递和校准,从而避免大气和电离层多变状态的影响,使得基于空间冷原子钟授时的全球卫星导航系统具有更加精确和稳定的运行能力。同时,冷原子技术的发展大幅度提高了许多实验的精度,使原来不可能进行的实验成为可能。

  然而,在存在地球辐射带干扰以及复杂的空间环境下,稳定运行一台精密的空间冷原子钟具有极大挑战:微重力环境下运行的冷原子钟物理系统、长期自主运行的冷原子制备与操控激光光学系统、铷原子钟超低噪声微波频率源……独自行走在科创道路上,上海光机所的研发团队让自己达到彼此角色转换的要求,同心协力地把科研目标变成工程目标,一个一个地去实现。

  放眼国际,主要发达国家都在进行空间冷原子钟的战略布局,如欧空局的ACES计划,在国际空间站运行一台以冷原子铯钟为核心的高精度时频系统,拟在2020年左右发射;美国曾经开展的PARCS(空间冷原子铯钟)、SUMO(超导振荡器)、RACE(空间冷原子铷钟)等研究计划,利用冷原子开展空间科学研究更是目前国际前沿热点之一。

  在空间冷原子钟的研制方面,我们虽然抢得了先机,但是这场竞赛也才刚刚开始……(董颖 记者 王春)

+1
【纠错】 责任编辑: 王頔
相关新闻
新闻评论
加载更多
奥运回响——北京奥运十年间
奥运回响——北京奥运十年间
雄浑北盘江 景色美如画
雄浑北盘江 景色美如画
江西峡江:烈日下的巡渠工
江西峡江:烈日下的巡渠工
到“宇宙”里过个太空暑假
到“宇宙”里过个太空暑假

?
010020020110000000000000011107681123237679
大发彩票 大发app 凤凰彩票app 乐发iv游戏平台 凤凰彩票大厅 乐发彩票 乐发彩票app下载 大发彩票 乐发v官网 乐发lll 乐发lv入口 乐发iv首页 乐发ll登录 凤凰彩票大厅 乐发官网 乐发ii下载入口 乐发ll 乐发v平台 乐发v官网 乐发lll 乐发lv入口 乐发iv首页 乐发ll登录 乐发lv 乐发lll安装 乐发lv 乐发登录入口 乐发iv游戏平台 凤凰彩票登录 网信彩票 彩神 彩神彩票官方网站 彩神彩票官网首页 彩神官方app下载安卓版 凤凰彩票登录 彩神v3 凤凰彩票app下载 彩神官方app下载安卓版 网信快三 一分快3 快三彩票购彩平台 凤凰彩票官方 快3官网 网信彩票 快3app 网信彩票平台 百姓彩票平台 网信平台官网 快3app下载 百姓彩票 每日彩票 快3app 百姓彩票 每日彩票 快3app 百姓彩票平台 幸运5分彩快3 快3彩票app下载 百姓彩票网站网址 大发10分PK10 快3下载 网信彩票平台 网信平台官网 快3彩票官网app 凤凰彩票官方 彩神彩票 大发10分PK10 彩神v3 大发彩票app下载 百姓彩票网站网址 彩神购彩平台 每日彩票 官方正规快三彩票平台 彩神彩票购彩平台 百姓彩票 凤凰彩票购彩平台 凤凰彩票app下载 彩神官方app下载安卓版 网信快三 一分快3 快三彩票购彩平台 凤凰彩票官方 彩神彩票 大发10分PK10 彩神v3 凤凰彩票登录 乐发lv 乐发∨Il 百姓彩票网站网址 乐发彩票 乐发彩票官方网站 乐发lll安装 百姓彩票网站网址 凤凰彩票app下载 大发10分PK10 乐发2 乐发app 凤凰彩票 大发彩票app 乐发登录入口 乐发ll登录 乐发v官网 乐发官网 大发彩票app下载 凤凰彩票购彩平台 彩神彩票 官方正规快三彩票平台 一分快3 百姓彩票网站网址 凤凰彩票app下载 大发10分PK10 乐发2 乐发app 凤凰彩票 大发彩票app 乐发登录入口 乐发ll登录 乐发v官网 乐发官网 大发彩票app下载 凤凰彩票购彩平台 彩神彩票 官方正规快三彩票平台 1分快三平台 百姓彩票平台 凤凰彩票登录 幸运5分彩快3 彩神 乐发彩票 乐发 大发彩票 乐发iv游戏平台 乐发lv 乐发lll 乐发ii下载入口 乐发彩票官方网站 凤凰彩票官方网站 凤凰快3 彩神彩票官网首页 1分快三平台 百姓彩票平台 凤凰彩票登录 幸运5分彩快3 彩神 乐发彩票 乐发 大发彩票 乐发iv游戏平台 乐发lv 凤凰彩票app 乐发app 网信彩票平台 网信彩票平台 乐发iv游戏平台 凤凰彩票app 乐发lv 乐发彩票app下载 凤凰彩票app 网信彩票平台 乐发彩票app下载 乐发lv 乐发app 大发彩票安卓下载 大发彩票安卓下载 大发彩票 乐发彩票app下载 网信彩票平台 乐发iv游戏平台 彩神彩票 乐发彩票中心 极速快3彩票平台 人人快三凤凰 大发彩票app 大发彩票大全 乐发彩票 彩神彩票官方网站 乐发app 酷天堂彩票平台 凤凰彩票app下载 凤凰彩票大厅 凤凰彩票app 极速快3彩票平台 凤凰彩票 凤凰快3 乐发ll官网 乐发彩票中心 正规快三送彩金平台 凤凰彩票官方 乐发ll 乐发 网信彩票 彩神彩票 彩神彩票官方网站 大发彩票app 网信彩票用户 百姓快三 百姓彩票平台 乐发lv 乐发彩票app下载 彩信平台 网信彩票 乐发彩票官方网站 乐发∨Il 人人快三凤凰 凤凰彩票 凤凰快3 乐发ll官网 乐发彩票中心 正规快三送彩金平台 凤凰彩票官方 乐发ll 乐发 网信彩票 彩神彩票 彩神彩票官方网站 人人快三凤凰 乐发彩票 彩神彩票 乐发iv游戏平台 乐发彩票 大发彩票中心 凤凰彩票登录 凤凰彩票app 彩神彩票 大发彩票 乐发ll 大发彩票app 凤凰快3 凤凰彩票 彩神彩票 乐发ll 凤凰彩票 乐发lll 凤凰彩票大厅 网信彩票 彩神彩票 乐发lv 快盈彩票 乐发彩票官方网站 盈彩网投资平台 大发官网 一分时时彩 乐发lv 快3平台 凤凰快3 乐发ll 全民彩票 乐发彩票官方网站 百姓彩票 乐发彩票 大发彩票 极速快3 乐发app 大发官网 乐发lll 快3平台 凤凰快3 乐发ll 全民彩票 乐发彩票官方网站 百姓彩票 乐发彩票 大发彩票 极速快3 乐发app 彩神iv 大发彩票app 大小单双平台 一分pk10 乐发lv 快盈彩票 乐发官网 快彩彩票 百姓彩票 凤凰彩票大厅 网信彩票 乐发彩票中心 网信快3 乐发 彩神xl 三分快3 大发彩票 大发官网 乐发lll 快3平台 凤凰快3 乐发ll 全民彩票 乐发彩票官方网站 百姓彩票 乐发彩票 乐发彩票官方网站 大发彩票 乐发 分分快3 彩神vl 55世纪 55世纪 凤凰快3 乐发彩票 乐发lv welcome凤凰彩票 乐发ll 1分快3 彩神 彩神ll 1分快3官网 1分快3的平台 welcome凤凰彩票 三分快3 彩神x 彩神vl 凤凰彩票 彩神xl 大发彩票 凤凰彩票大厅 乐发官网 乐发ll 乐发lll 乐发lv 大发彩票app 大发彩票 乐发 乐发彩票 乐发彩票中心 凤凰快3 乐发彩票 彩神xl 腾讯快3 大发彩票 彩神xl 大发彩票 乐发彩票 大发彩票app 快3平台 乐发 1分快3 乐发彩票 彩神x 凤凰快3 彩神xl 彩吧助手 大发彩票app 快3平台 大发排列3 彩神iv 彩神vl 乐发IV 彩神x 一分pk10 大发排列3 乐发lv 快3彩票 乐发app下载 三分快3 快三平台助手 乐发彩票ll 彩神iv 乐发lll下载 盈彩网投资平台 乐发Ⅲ 一分pk10 凤凰彩票 乐发Vll 大发官网 乐发ll 大发彩票 乐发1 凤凰快3 彩神vl 乐发lx 百姓彩票 乐发VI 彩神x 乐发IV 极速快3 乐发 凤凰快3 网信快3 乐发lv 快3彩票 乐发app下载 三分快3 快三平台助手 乐发彩票ll 彩神iv 乐发lll下载 盈彩网投资平台 乐发Ⅲ 凤凰彩票大厅 乐发lv 乐发lv 乐发lv 凤凰彩票 大发彩票 大发彩票 凤凰彩票 乐发lv 凤凰彩票 凤凰彩票 乐发lv 乐发ll 凤凰彩票app下载 凤凰彩票 凤凰彩票 乐发lv 乐发ll 凤凰彩票app下载 凤凰彩票 凤凰彩票 乐发lv 彩神x 乐发 乐发ll 极速快3 乐发lv 乐发彩票中心 快3彩票 凤凰彩票大厅 彩神x 凤凰彩票app 分分快3 网信彩票 网盟彩票 凤凰彩票 百姓彩票 乐发 快彩彩票 乐发彩票 快3平台 百姓彩票 大小单双平台 凤凰快3 彩神xl 一分pk10 乐发lv 三分快3 大发彩票 乐发彩票 快3平台 百姓彩票 大小单双平台 凤凰快3 彩神xl 一分pk10 乐发lv 三分快3 大发彩票 极速快3 乐发ll 网信彩票 乐发lv 全民彩票 凤凰彩票app下载 快盈彩票 大发彩票app 大发官网 凤凰彩票 彩神iv 大发彩票 网信快3 凤凰彩票 百姓彩票