航天科技天花板！上亿年误差不到1秒，国产原子钟是怎么做到的？

中国梦天实验舱成功创造历史！搭载世界第一套冷原子钟组，创造新的世界纪录！

前不久，梦天号实验舱发射成功，这无疑是个振奋人心的好消息。但更为重要的是，梦天号实验舱创下了数个世界之最，不仅是它的体积占据世界排名榜首，而且其中搭载的冷原子钟组更是世界第一！这套设备可以在数亿年的时间里，传递和校准其他设备的信号，并将误差控制在一秒钟之内，使卫星导航系统能够更加精准的稳定运行！今天咱们就来聊聊这套领先世界的冷原子钟组究竟有多牛！

咱们再聊冷原子钟组之前，老尤先来为大家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系统上，原子钟的工作原理就是利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当的简单，就犹如老式的钟摆一样，钟摆将摆动次数作为时间频率的标准，而原子钟，则是利用原子的电磁波频率作为标准，举个最为简单的例子，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达到每秒钟数百万次。正是因为原子钟有如此精确的时间精度，所以原子钟也被科学家们用于导航地位以及太空探索上！

如今世界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进行调整后实现精准定位，这项技术的突破不仅使我国科学研究更进一步，而且让我们普通人也受益匪浅，但你知道吗，如此重要的科学技术，在30年前我国还处于被针对封锁的阶段！

１９４９年，世界上第一台原子钟诞生了，而我国直到1996年才确定了要建造原子钟，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，世界上只有欧美等个别国家掌握了这项技术，建造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单的设备出售给我们，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是非常低的，定位只能达到目标20米左右的距离，但同时其美国的民用GPS精度都能达到10米，军用的甚至达到了一米的可怕精准度！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设，在关键时刻，欧美却拒绝将原子钟出售给我们，面对西方各国的种种刁难，北斗二号的总设计师孙家栋立下决心，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策，对原子钟发动攻坚战，在我国科学家废寝忘食的工作下，经历了无数个日夜的辛苦奋战，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，将我们中华民族的智慧展现的淋漓尽致！那此时就产生了一个问题，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当复杂嘛？

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建造，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年从武汉大学硕士毕业后，便一头扎进了原子钟的研究中，经过反复实验后，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成功发射，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利升空，两天后顺利达到预定轨道，并且一切数据全部正常！此后中国航天不再受困于原子钟技术这一难题，我国的科研人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进行升级，而且还相继研发出了性能更加优良，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利发射，值得一提的是，当时北斗三号所携带的氢原子钟是世界上最为先进的原子钟之一，精度在当时就能达到在百万年时间内误差小于一秒的恐怖数据！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断进步，在前不久的梦天号实验舱上，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世界领先地位！

在老尤看来，如果没有当初第一代研制原子钟的科学家努力奋斗，我国的航天事业将不会取得今日之辉煌，为祖国科研做出贡献的科学家们，值得我们所有中国人牢记！大家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，世界风云变幻，关注老尤尽看！我们下期见！