我國首次實(shí)現(xiàn)冷原子鐘太空穩(wěn)定運(yùn)行

　　將太空計(jì)時(shí)精度提高１個(gè)數(shù)量級(jí)以上

從中國科學(xué)院獲悉,，由天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室搭載的世界首臺(tái)太空運(yùn)行的冷原子鐘,，在軌近兩年，運(yùn)行正常,、狀態(tài)良好、性能穩(wěn)定,。這一成果24日在學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上在線發(fā)表,。國際同行對(duì)這一成果給予高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為“這是空間冷原子實(shí)驗(yàn)研究的一個(gè)重要的里程碑”,，“隨著實(shí)驗(yàn)的成功，中國在天基冷原子傳感器的研究走在了世界最前沿”,。

據(jù)介紹，天宮二號(hào)搭載的冷原子鐘完成了全部既定在軌測試任務(wù),，成功驗(yàn)證了在空間環(huán)境下高性能冷原子鐘的運(yùn)行機(jī)制與特性,，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了天穩(wěn)7.2×10-16的超高精度,，3000萬年誤差小于1秒,。這一成果將目前人類在太空的時(shí)間計(jì)量精度提高了一至兩個(gè)數(shù)量級(jí)，為空間超高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)的重大需求以及未來空間基礎(chǔ)物理前沿研究奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ),。

在微重力環(huán)境下運(yùn)行高精度原子鐘,，是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院上海光機(jī)所的科研人員在量子頻標(biāo)和冷原子物理等研究積累的基礎(chǔ)上,，經(jīng)過10余年的攻關(guān),，突破了微重力環(huán)境下運(yùn)行的冷原子鐘物理系統(tǒng),、長期自主運(yùn)行的冷原子制備與操控激光光學(xué)系統(tǒng)、銣原子鐘超低噪聲微波頻率源等一系列關(guān)鍵技術(shù),。在空間微重力環(huán)境下利用激光把銣原子溫度降低到接近絕對(duì)零度,，利用激光和高精度微波場對(duì)制備的冷原子進(jìn)行操縱和探測，提取出銣原子高穩(wěn)定的能級(jí)躍遷頻率作為高精度原子鐘信號(hào),，在國際上首次實(shí)現(xiàn)冷原子鐘的在軌穩(wěn)定運(yùn)行,。

這種能在空間環(huán)境下可靠運(yùn)行的高精度原子鐘應(yīng)用于導(dǎo)航定位系統(tǒng)將會(huì)提升系統(tǒng)自主運(yùn)行能力、提高導(dǎo)航定位精度,，在基礎(chǔ)物理研究方面,，對(duì)推進(jìn)基本物理常數(shù)測量,、廣義相對(duì)論驗(yàn)證等的發(fā)展具有重要意義。此外,，空間冷原子鐘相關(guān)技術(shù)還將會(huì)應(yīng)用于空間量子傳感器等多個(gè)領(lǐng)域,。（記者齊芳）