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人类太空计时精度再突破 利来W66揭秘天宫二号冷原子钟

来源:原创 编辑:admin 时间:2019-07-09 17:07
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  人类在太空探索方面的脚步从未停止。不久前,利来Li169 COM从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,中国天宫二号上搭载的世界首台太空运行的冷原子钟已经实现预定科学目标。

  人类在太空探索方面的脚步从未停止。不久前,利来中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,中国天宫二号上搭载的世界首台太空运行的冷原子钟已经实现预定科学目标。随着这一科技成果的应用,人类在太空的时间计量精度将提高1-2个数量级。

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  冷原子钟在太空探索方面有何作用呢?据利来W66了解,冷原子钟就是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,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。众所周知,中国航天科技近年来发展迅猛。2016年,天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。在轨近两年时间里,天宫二号搭载的冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定,完成了全部既定在轨测试任务,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。利来W66还了解到,这个冷原子钟实现了天稳7.2×10-16的超高精度3000万年误差小于1秒,将目前人类在太空的时间计量精度提高1-2个数量级。这是基于冷原子的空间量子传感器领域发展的一个重要里程碑。

  利来W66了解到,在微重力环境下运行高精度原子钟则具有更重要意义,不仅可以对基本物理原理开展验证实验,也可发展更高精度的导航定位系统。但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。天宫二号空间冷原子钟载荷分系统单位中国科学院上海光机所研究团队经过十余年的攻关,突破了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等一系列关键技术,最终在国际上首次实现了冷原子钟的在轨稳定运行。

  据利来解,中国在冷原子钟方面的研究成果不久前在国际重要学术期刊《自然通讯》上正式发表并引起轰动。利来W66根据科学专家的分析介绍得知,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、广义相对论验证等精密测物理的发展具有重要意义。此外,空间冷原子钟相关技术还将会应用于在空间量子传感器等多个领域。

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