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

(資料圖)

顧逸東說，它們將對超高精度定位、國防、深空探測和基礎(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時儀器，它利用激光測量原子的振動——原子中的電子在能量態(tài)之間來回躍遷，就像同步擺動的微小鐘擺一樣。

據(jù)報道，這種時鐘是導(dǎo)航衛(wèi)星最重要的組成部分，每一顆衛(wèi)星都包含多個原子設(shè)備，為定位信號提供非常精確的時間數(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)，到今天誤差只會約半秒。

然而，在把這些時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)射的天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室搭載了世界上首臺在軌運(yùn)行的冷原子鐘，這臺時鐘利用激光束來捕獲、冷卻和探測銣原子。

由中國科學(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時鐘被裝在一個盒子內(nèi)，連續(xù)在軌運(yùn)行了34個月。

顧逸東說，中國空間站上的新時鐘將包括一臺冷原子銣微波鐘、一臺冷原子鍶光鐘和一臺主動型氫原子鐘。

其中，鍶光鐘由中國科學(xué)院國家授時中心研制，將是首個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Ψ€(wěn)定，而且它們的振動更容易觀察。

將奔赴中國空間站的三臺時鐘可以獨(dú)立工作并相互比較讀數(shù)，從而以前所未有的精確度測量時間。

顧逸東說，地面測試進(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)家對常數(shù)進(jìn)行更精確的測量，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。

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