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航天科技天花板!上亿年偏差不到1秒,国产原子钟是怎么做到的?

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只想看球赛Lv.6 显示全部楼层 发表于 2023-5-1 02:59:22 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
中国梦天实行舱乐成创造历史!搭载天下第一套冷原子钟组,创造新的天下记录!

前不久,梦天号实行舱发射乐成,这无疑是个奋发民气的好消息。但更为重要的是,梦天号实行舱创下了数个天下之最,不仅是它的体积占据天下排名榜首,而且此中搭载的冷原子钟组更是天下第一!这套设备可以在数亿年的时间里,通报和校准其他设备的信号,并将偏差控制在一秒钟之内,使卫星导航体系可以或许更加精准的稳定运行!今天咱们就来聊聊这套领先天下的冷原子钟组毕竟有多牛!

咱们再聊冷原子钟组之前,老尤先来为各人科普一下什么叫做原子钟。原子钟最初是被用来探索宇宙的,但随着科技的发展,原子钟被运用到了极为机密的全球导航体系上,原子钟的工作原理就是使用原子跃迁时产生的磁能共振,来实现精准计时,虽然听起来很复杂,但其实原子钟的工作原理是相称的简朴,就如同老式的钟摆一样,钟摆将摆动次数作为时间频率的标准,而原子钟,则是使用原子的电磁波频率作为标准,举个最为简朴的例子,钟摆摆动的时间频率可能是数秒钟一次,但是原子钟产生的电磁波频率却可以到达每秒钟数百万次。正是因为原子钟有云云精确的时间精度,所以原子钟也被科学家们用于导航职位以及太空探索上!

如今天下各国的卫星和航天器上都会运用原子钟,实现精确的定位,例如我国的北斗导航卫星,就是以原子钟的标准举行调解后实现精准定位,这项技术的突破不仅使我国科学研究更进一步,而且让我们平凡人也受益匪浅,但你知道吗,云云重要的科学技术,在30年前我国还处于被针对封锁的阶段!

1949年,天下上第一台原子钟诞生了,而我国直到1996年才确定了要制作原子钟,足足落后了西方近50年的时间。在当时原子钟是极其复杂的科研仪器,天下上只有西欧等个别国家掌握了这项技术,制作的难度是可想而知的,而且这些国家对我们还实行了技术封锁,只允许将少量的相对简朴的设备出售给我们,不仅价格昂贵而且精准度和性价比极低!

我国当时的北斗一号卫星迫于无奈只能使用这种精度极低的原子钟,因此当时的北斗精度黑白常低的,定位只能到达目标20米左右的间隔,但同时其美国的民用GPS精度都能到达10米,军用的乃至到达了一米的可骇精准度!但当时我国的原子钟才刚刚起步而已。2000年我国开始北斗二号的建立,在关键时刻,西欧却拒绝将原子钟出售给我们,面对西方各国的种种刁难,北斗二号的总筹划师孙家栋立下刻意,砸锅卖铁也要研发出我们自己的原子钟!

说干就干,当年的北斗工程总队,将全国上下的原子钟专家都汇集一堂,组建了三支国内顶尖的原子钟研发队伍!实行三线同时开工的决定,对原子钟发动攻坚战,在我国科学家废寝忘食的工作下,履历了无数个日夜的辛劳奋战,仅用了不到5年的时间,我国就攻克了原子钟的技术难关,实现了自给自足,将我们自主研发的原子钟用在了北斗二号卫星上!全面突破了西方各国的技术封锁,将我们中华民族的聪明展现的极尽描摹!那此时就产生了一个题目,我国为何能在不到5年的时间内攻克原子钟这个难题呢?原子钟的技术不是相称复杂嘛?

原子钟的难度确实是不容忽视的,我国之所能在不到5年的时间中突破这一技术难题,是因为我国对于原子钟的制作,早已有了多年的准备。我国原子钟技术重要的科学家梅刚华在1985年从武汉大学硕士结业后,便一头扎进了原子钟的研究中,颠末反复实行后,梅刚华所带领的团队突破了一个个的技术难题,例如微波模型仓、降低电噪声等,终于在2005年9月30日,我国第一代研发的星载铷原子钟随着北斗二代试验卫星乐成发射,自此我国在原子钟领域终于有了全新的突破,实现了自主生产!

2007年4月,我国北斗二号卫星顺遂升空,两天后顺遂到达预定轨道,而且齐备数据全部正常!以后中国航天不再受困于原子钟技术这一难题,我国的科研职员更是奉行研发大于论证大于应用的理念,不仅对原有的原子钟技术是举行升级,而且还相继研发出了性能更加精良,科技更加先进的原子钟!

2017年11月,北斗三号携带者我国自行研制的新型原子钟顺遂发射,值得一提的是,当时北斗三号所携带的氢原子钟是天下上最为先进的原子钟之一,精度在当时就能到达在百万年时间内偏差小于一秒的可骇数据!但我国的航天科研并未满足于此,中国的原子钟团队任然在不停进步,在前不久的梦天号实行舱上,我国的冷原子钟组将铷原子钟、氢原子钟等组合,实现了原子钟技术上的又一次突破!我国在导航精度和时间精度上将会长期处于天下领先职位!

在老尤看来,假如没有当初第一代研制原子钟的科学家积极奋斗,我国的航天事业将不会取得本日之辉煌,为祖国科研做出贡献的科学家们,值得我们全部中国人牢记!各人对于这些科学家有什么想说的呢?
好了本期内容就到这里了,天下风云变幻,关注老尤尽看!我们下期见!
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