新華社北京２月１４日電 題：“追時間的人”：他們設計的原子鐘上萬年才會有一秒誤差

新華社記者胡喆

春節(jié)前,，我國采取“一箭雙星”方式，成功發(fā)射北斗三號第五,、六顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,。不僅在發(fā)射場，在全球各地,，許多默默無聞的工作人員,，仍在為“中國北斗聯(lián)天下”的目標而堅守。

“時間都去哪兒了,？”在北京西郊的中國航天科工集團二院２０３所,，就有這樣一群“追時間的人”。如何讓中國導航衛(wèi)星的時間“萬年誤差一秒”,，是他們孜孜以求的目標,。新春將至，他們的時間之旅未曾停歇,。

“萬年誤差一秒”：僅少數(shù)國家具有獨立研制能力的原子鐘

導航衛(wèi)星的時空精度,，是標注導航系統(tǒng)先進程度的“卡尺”。此次發(fā)射的兩顆北斗三號導航衛(wèi)星上,，均裝載了２０３所研制的高精度星載銣原子鐘,，其技術(shù)指標達到國際先進水平——上萬年才會有一秒誤差。

“２０１５年９月３０日,，２０３所第一臺氫鐘上星,；２０１６年２月１日，北斗二代二期第二顆試驗星,，２０３所第二臺氫鐘,；２０１８年１月１２日北斗三號組網(wǎng)一箭雙星，２０３所第三臺,、第四臺氫鐘隨之而上……”對于氫原子鐘的發(fā)射時間,，團隊骨干王文明博士如數(shù)家珍。他笑著說：“這些時間對于我們來說是刻骨銘心的,，比孩子的生日都記得清,。”

生活中常以分秒來計時,，在當今太空探測,、通信導航、天文觀測,、工業(yè)自動化等領(lǐng)域,，越來越需要更精密的時間測量，時間常常被準確到萬分之一秒，甚至百萬分之一秒,，為了達到要求,，許多精密的計時器誕生，原子鐘就是其中之一,。

據(jù)了解,，原子鐘是利用原子在不同能級（數(shù)值高度確定）吸收或釋放能量時發(fā)出的電磁波的頻率的周期作為計時單位的。由于這種電磁波產(chǎn)生于原子內(nèi)部微觀運動,其頻率屬于自然頻率,，所以非常穩(wěn)定,。其研發(fā)涉及量子物理學、電學,、結(jié)構(gòu)力學等眾多學科,，目前國際上僅少數(shù)國家具有獨立研制能力。

媲美“ＧＰＳ,、伽利略”：十年磨礪“鐘成功”

在北斗三號第三,、第四顆組網(wǎng)衛(wèi)星上，已經(jīng)應用的氫原子鐘在重要技術(shù)指標,，如頻率穩(wěn)定度,、頻率準確度及日漂移率等方面具有明顯優(yōu)勢。它應用可使北斗導航系統(tǒng)具備更高的定位精度,、全球覆蓋及較長的自主導航能力,，顯著降低北斗導航系統(tǒng)全球應用時的校時壓力。

為了攻克關(guān)鍵技術(shù),，研制團隊可謂是“追著時間做時間,。”原子鐘的調(diào)試測試周期都很長,，尤其在調(diào)試測量日頻率穩(wěn)定度時,，一改錐下去、打開機蓋,，就意味著要等１５天時間,，才能準確評估這臺鐘是否達標，兩改錐就一個月出去了,。２０３所原子頻率標準研究室主任高連山說,，“原子鐘要花費大量時間來進行調(diào)試，這是一項對工程經(jīng)驗要求極高又極耗費精力,、時間的心血活兒,，成功來之不易?！?/p>

２０３所黨委書記韓志平表示，２０３所是國內(nèi)唯一同時具有氫鐘、銣鐘,、銫鐘生產(chǎn)能力的研制單位,，在當前全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，美國ＧＰＳ采用了銫原子鐘和銣原子鐘結(jié)合的方式,。歐盟的伽利略,、俄羅斯的三代格洛納斯以及我國正在建設的北斗三號，均采用銣原子鐘和被動型氫原子鐘相結(jié)合的授時方式,。

２０３所團隊用了近十年的時間,，相繼解決了一系列技術(shù)問題，使星載氫鐘長期頻率穩(wěn)定度大幅提高,，增強了整機的環(huán)境適應性,。最終攻克了指標優(yōu)化，整機小型化,、輕量化技術(shù)研究,，空間環(huán)境適應性、可靠性與長壽命技術(shù)研究等關(guān)鍵技術(shù)難題,。

“目前,，２０３所研制的星載氫鐘在技術(shù)性能及可靠性上均達到國際同類產(chǎn)品水平，可與世界其他三大導航系統(tǒng)相媲美,?！表n志平說。

精益求精不心存僥幸成功的秘訣源于熱愛

又是一年新春時,，２０３所這些“追時間的人”,，沒有放慢腳步。產(chǎn)品技術(shù)攻關(guān)階段曾有兩年最為艱辛,，２０３所氫原子鐘團隊的小伙子們幾乎全年無休,，只有過大年才放了三天假。

“出去吃飯的時候,，街上冷冷清清,，飯館都關(guān)門了，大家才反應過來,，這是過年了,，人家都回家過年去了?！蓖跷拿鞲嬖V記者,，在他們的腦海里，沒有過年的概念,，只想著盡快把我們自己的鐘研制出來,。

在軌服役的氫原子鐘電離啟輝問題,，是２０３所原子鐘團隊面臨的一個重要技術(shù)難題?！皻W洲伽利略導航系統(tǒng)的星載氫鐘,，就是因為氫鐘電離泡啟輝異常導致整鐘失效?！表椖控撠熑死罹Ы榻B,，在攻克電離泡啟輝的難題中，要把電離泡點亮,，不僅要能亮,，還要每次都亮，而且要一直亮,，要精益求精不心存僥幸,。

星載氫原子鐘攻關(guān)過程中，２０３所星載原子鐘團隊經(jīng)歷了諸多從無知到有知再到深知的過程,?！爸挥羞^來人才能體會那種痛并快樂的過程?！蓖跷拿髡f,。

時間都放在做科研上，不枯燥嗎,？李晶向記者坦言：“作為國家重大戰(zhàn)略,，任務來了，我們責無旁貸,，必須要干,，而且還要出色完成任務，這是使命感,；作為一個專業(yè),，這需要發(fā)自內(nèi)心的喜歡，徜徉于原子鐘研制的海洋里,，如愛好一般不能自已,。”

新春的鐘聲即將敲響,，當千家萬戶歡聚一堂,、共話美好時光的時刻，這群“追時間的人”永遠在路上,，他們探索科學的時空,，沒有邊界。