“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,?！?/p>
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。由于這種電磁波產生于原子內部微觀運動,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,、結構力學等眾多學科,，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,、第四顆組網衛(wèi)星上，已經應用的氫原子鐘在重要技術指標,，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,。
為了攻克關鍵技術，研制團隊可謂是“追著時間做時間,?！痹隅姷恼{試測試周期都很長，尤其在調試測量日頻率穩(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試,，這是一項對工程經驗要求極高又極耗費精力、時間的心血活兒,，成功來之不易,。”
?。玻埃乘h委書記韓志平表示,，２０３所是國內唯一同時具有氫鐘、銣鐘,、銫鐘生產能力的研制單位,，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、輕量化技術研究,，空間環(huán)境適應性,、可靠性與長壽命技術研究等關鍵技術難題,。
“目前，２０３所研制的星載氫鐘在技術性能及可靠性上均達到國際同類產品水平,，可與世界其他三大導航系統(tǒng)相媲美,。”韓志平說,。
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,。產品技術攻關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難題,。“歐洲伽利略導航系統(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,。”項目負責人李晶介紹,，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,。
星載氫原子鐘攻關過程中,，２０３所星載原子鐘團隊經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?！?/p>
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,。
