今天上午發(fā)射的我國北斗三號工程第三、四顆組網衛(wèi)星,搭載了由中科院上海天文臺自主研發(fā)的氫原子鐘,1千萬年才誤差一秒。
“我們這次發(fā)射的組網衛(wèi)星氫鐘,相對于之前的試驗衛(wèi)星氫鐘在短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性上有了進一步提升?!毙禽d氫原子鐘項目負責人帥濤告訴解放日報·上觀新聞記者。目前國外僅歐洲伽利略衛(wèi)星配置了星載氫鐘,和我國氫鐘相比,兩者地面測試性能相當,但從在軌綜合表現看,我國星載氫鐘實現的用戶測距誤差更小。 根據量子力學原理,原子具有不連續(xù)的能量數值,當原子從一個能級躍遷至另一個能級時,其吸收或釋放的電磁波頻率是固定的,原子鐘就是利用原子躍遷產生固定頻率的電磁波進行計時的工具。作為一種精密的計時器具,氫原子鐘的精度到底有多高?“機械表一天差不多有1秒誤差,石英表一天大概有0.1秒誤差,而氫原子鐘數百萬年到1千萬年才有1秒誤差?!?帥濤介紹,上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘,于2015年9月30日首次搭載北斗實驗衛(wèi)星發(fā)射升空,目前在軌運行情況良好。此次搭載北斗三號工程第三、四顆組網衛(wèi)星,在關鍵性能指標上繼續(xù)保持優(yōu)勢,如長期穩(wěn)定性、漂移率等,以支撐北斗高精度定位服務。 上海天文臺星載氫原子鐘課題組成員謝勇輝介紹,該團隊正在開展下一代星載氫鐘研究,通過關鍵部件小型化和輕量化設計,在保證性能指標的同時,把重量減輕一半左右,預計將從目前近24公斤降低至12公斤。除了重量,還將在功耗等方面大幅改進,降低對導航衛(wèi)星配置資源需求,以適應下一代高集成度導航衛(wèi)星發(fā)展需要。星載氫鐘用于導航衛(wèi)星外,還將進一步拓展應用,爭取能為甚長基線干涉(VLBI)、空間信號探測等需求服務。
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