北斗三號第三、四顆組網衛星搭載的氫原子鐘，極少誤差

今天上午發射的我國北斗三號工程第三、四顆組網衛星，搭載了由中科院上海天文臺自主研發的氫原子鐘，1千萬年才誤差一秒。

 “我們這次發射的組網衛星氫鐘，相對于之前的試驗衛星氫鐘在短期穩定性和長期穩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的星載氫原子鐘，于2015年9月30日首次搭載北斗實驗衛星發射升空，目前在軌運行情況良好。此次搭載北斗三號工程第三、四顆組網衛星，在關鍵性能指標上繼續保持優勢，如長期穩定性、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，降低對導航衛星配置資源需求，以適應下一代高集成度導航衛星發展需要。星載氫鐘用于導航衛星外，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。