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天宫二号空间冷原子钟将太空时间精度提高1-2个数量级

2019-11-07 03:21:15 来源:工人日报

  

中国科学院25天宣布信息说,由于该院牵头负责的华夏载人航天工程空间应用体系在天宫二号上进行了十四起体现国际科学前沿和强技能进步趋势的空间科学与使用任务,其间,世界首高太空运行的制冷原子钟在轨近两年时间里,运作正常、状态不错、性能稳定,得了周既定在轨测试任务,成验证了以空中环境下高性能冷原子钟的运作机制及特性,与此同时实现了上稳7.2×10-16的超高精度,拿手上人类在太空的年华计量精度提高1-2只数量级,凡是冲冷原子的空中量子传感器领域发展之一个要里程碑,也空间超高精度时间频率基准的第一需求和未来空间基础物理前沿研究奠定了巩固的正确性和技术基础。

天宫二号空间冷原子钟将太空时间精度提高1-2只数量级

空中冷原子钟太空运行。中科院空间应用工程同技术中心、中科院上海光学精密机械研究所供图

天宫二号冷原子钟这同样要科研成果就让24天作为亮点文章(Highlighting)在线发表在国际重大学术期刊《本·报道》(Nature Communications)直达。

镇原子钟是将原子某两只能级之间的跃迁信号作为参考频率输出信号的规范时钟,与此同时用激光使原子温度降至绝对零度附近,要是原子能级跃迁频率受到更小的以外干扰,用实现更高精度。每当微重力环境下运作高精度原子钟则有着更要意义,岂但可对基本物理原理开展验证实验,啊不过提高更高精度的导航定位系统。

天宫二号空间冷原子钟将太空时间精度提高1-2只数量级

天宫二号空间冷原子钟功能结构以及工作原理。中科院空间应用工程同技术中心、中科院上海光学精密机械研究所供图

只是每当有地球辐射带干扰和复杂的空中环境下,泰运行一高精密的空中冷原子钟具有极其深挑战。每当载人航天工程总体领导下,每当中原科学院空间应用工程同技术中心统一组织下,天宫二号空间冷原子钟载荷分系统—中国科学院上海光机所在量子频标以及冷原子物理等研究积累的基础上,经十余年之攻关,突破了微重力环境下运作的制冷原子钟物理系统、久自主运行的制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系列关键技术。每当空中微重力环境下以激光把铷原子温度降低至接近绝对零度,用激光和标准微波场对制备的制冷原子进行操纵和探测,提取出铷原子高稳定性的能级跃迁频率作为高精度原子钟信号,每当国际上首次实现冷原子钟的以轨稳定运行。

这种能以空中环境下可靠运行的规范原子钟应用于导航定位系统将会见提升系统自主运行能力、增长导航定位精度。每当基础物理研究方面,针对推动基本物理常数测量、广义相对论验证等精密测物理的前进有着举足轻重意义。另外,空中冷原子钟相关技术还拿会见应用于在空中量子传感器等多只世界。

天宫二号空间冷原子钟将太空时间精度提高1-2只数量级

天宫二号空间冷原子钟。中科院空间应用工程同技术中心、中科院上海光学精密机械研究所供图

国际同行高度评价了当时同样成果,指出“每当过去二十年发为数不少口努力一旦将冷原子钟送到空间,然而由于中华第一次展示了空间的制冷原子钟的试验……就是一样起惊人之技能成就”“该工作是空间冷原子实验研究之一个要的里程碑”“每当太空中开展冷原子实验是目前最有吸引力的前沿方向,用该项技术如果原子钟等有关应用的档次取得很大提高,幸好出于中国的重点贡献,得了世道上先后一个这样的试验……”“就实验的成功,华夏在天基冷原子传感器的研讨活动以了世道之不过前沿”。

2016年9月25天,天宫二号空间实验室成功发射并顺利登运行规则。

(责任编辑:巩尿退)
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