冰河期零下273度 4200万年误差仅1秒 冷原子钟是世界上最“高冷”的钟( 五 )


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最后我们完成了所有的试验,通过了航天工程的所有环模试验,最终在天宫二号发射前上交了正飞部件。
空冷原子钟成功发射
2016年6月,我亲自把我们做的钟送到了酒泉发射中心的天宫二号。当时的心情难以形容。可以想象,整个团队10年的努力都在这个钟上,以后再也不会回来了。我们对它充满期待,同时又非常不愿意放弃。

冰河期零下273度 4200万年误差仅1秒 冷原子钟是世界上最“高冷”的钟


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这张照片是我同事在天宫二号发射当晚在现场拍摄的。那是中秋节,月亮又圆又美。

冰河期零下273度 4200万年误差仅1秒 冷原子钟是世界上最“高冷”的钟


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当时我在北京飞行控制中心,接受了中国国家广播电台的采访。让我告诉全国人民世界上第一个空冷原子钟。我提前准备了很多台词,但是打开麦克风的时候,基本上说不出话来。
我只说了两个字来概括这个钟,一个是高,一个是冷。它是所有冷原子钟中轨道最高的钟。它是所有高轨道原子钟中温度最低的原子钟。我用非常机械化的语言对全国人民说:“我们的空冷原子钟一切正常,准备就绪。”

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发射当晚,我们实际上非常焦虑。因为成功发射只意味着火箭的成功发射,我们工作了这么多年,就是为了让这个钟经受住火箭发射时的巨大震动和一切环境变化的冲击。
你知道,在实验室里,我们甚至不敢大声说话。随着一声咳嗽,原子跑了;车外经过,原子跑了;隔壁房间的电子仪器一打开,原子就跑了……我们做了很多工作来解决这个问题。直到天宫二号发射成功后的第三天,我们才收到了来自台空的第一条原子谱线,大家的心都放下了。
也就是在那个月,美国《科学》杂志给了我们一个特别的评论,杂志封面说:中国空冷原子钟开始滴答,人类地球的计时精度会变得更加精准。
这个钟已经在天空中运行了34个月,直到今年7月19日晚上21: 06才和天宫二号一起返回地球。当然,这不是正常的回归,而是自然的崩盘。当时我们还在开玩笑要不要去南太平洋打捞。它已经在天上为我们收集了34个月的各种数据。
从图中我们可以看到,它每90分钟绕地球一周,轨道高度为400公里。它一直在切割磁力线,右图是它感受到的磁场强度。这个地磁场已经被我们削弱了一万倍。我们可以看到图中有一个红色的圆圈。
当时看到这个图的时候,我们觉得很奇怪。为什么和其他地方不一样?原来这里对应的地方是南大西洋磁场异常区,在百慕大三角附近。所以有趣的是,我们可以通过原子的行为来观察和测量地球的地磁场。

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这个钟已经在天上挂了34个月了。它的预定目标是实现1秒钟3000万年的误差,最终实现了1秒钟4200万年的误差。它的一些在轨实验结果发表在《自然-通讯》杂志上。结果公布后,我们得到了许多国际专家的高度评价。

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2017年我去法国参加时频大会的时候,我们项目组是当天第一个做报告的。第二位发言者是刚才提到的法国法老贝尔项目组。
那个项目负责人的第一句话是:“很遗憾,我们只能报告地面的实验数据。非常遗憾。”因为领先的空来自天空的冷原子钟数据已经由我们中国人率先获得。

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