他最近在山西太原舉行的第二屆中國(guó)空間科學(xué)大會(huì)上說，這些設(shè)備被裝在一對(duì)冰箱大小的艙內(nèi)，正在等待10月從中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)升空。

(資料圖)

顧逸東說，它們將對(duì)超高精度定位、國(guó)防、深空探測(cè)和基礎(chǔ)物理研究產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

原子鐘是世界上已知最精確的計(jì)時(shí)儀器，它利用激光測(cè)量原子的振動(dòng)——原子中的電子在能量態(tài)之間來回躍遷，就像同步擺動(dòng)的微小鐘擺一樣。

據(jù)報(bào)道，這種時(shí)鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星最重要的組成部分，每一顆衛(wèi)星都包含多個(gè)原子設(shè)備，為定位信號(hào)提供非常精確的時(shí)間數(shù)據(jù)。

最好的實(shí)驗(yàn)室原子鐘是如此精確，如果它們從宇宙誕生之日起就一直運(yùn)轉(zhuǎn)，到今天誤差只會(huì)約半秒。

然而，在把這些時(shí)鐘送入太空前縮小它們的體積是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。天基原子鐘需要超小的尺寸和強(qiáng)勁的性能，其設(shè)計(jì)和技術(shù)要比實(shí)驗(yàn)室里的原子鐘更尖端。

2016年成功發(fā)射的天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室搭載了世界上首臺(tái)在軌運(yùn)行的冷原子鐘，這臺(tái)時(shí)鐘利用激光束來捕獲、冷卻和探測(cè)銣原子。

由中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所物理學(xué)家劉亮及其同事研制的這臺(tái)時(shí)鐘被裝在一個(gè)盒子內(nèi)，連續(xù)在軌運(yùn)行了34個(gè)月。

顧逸東說，中國(guó)空間站上的新時(shí)鐘將包括一臺(tái)冷原子銣微波鐘、一臺(tái)冷原子鍶光鐘和一臺(tái)主動(dòng)型氫原子鐘。

其中，鍶光鐘由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心研制，將是首個(gè)被送入太空的鍶光鐘。

包括銣、鍶和銫在內(nèi)的元素是科學(xué)家制作原子鐘的首選，因?yàn)樗鼈兿鄬?duì)穩(wěn)定，而且它們的振動(dòng)更容易觀察。

將奔赴中國(guó)空間站的三臺(tái)時(shí)鐘可以獨(dú)立工作并相互比較讀數(shù)，從而以前所未有的精確度測(cè)量時(shí)間。

顧逸東說，地面測(cè)試進(jìn)展順利，原子鐘在太空運(yùn)行后，其性能可以進(jìn)一步提高。

報(bào)道稱，這些裝置是空間站上最復(fù)雜、最昂貴的研究艙，還將用于檢驗(yàn)基礎(chǔ)物理學(xué)，幫助科學(xué)家對(duì)常數(shù)進(jìn)行更精確的測(cè)量，尋找暗物質(zhì)和暗能量的證據(jù)，以及探索黑洞在遙遠(yuǎn)宇宙中的合并。

下個(gè)月，搭載這些原子鐘和其他設(shè)備的夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙將與天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接，從而完成T形空間站的建設(shè)。