作为我国第一个

    真正意义上的空间实验室，

    天宫二号今天传来捷报！

    搭载其中的世界首台

    太空运行的冷原子钟，

    已经实现预定科学目标，

    相应科学成果于7月24日

    作为亮点文章（Highlighting），

    在线发表在国际学术期刊

    《自然·通讯》

    （Nature Communications）上。

    （图片来自《自然·通讯》）

    2016年9月25日，

    天宫二号成功发射

    并顺利进入运行轨道。

    由中国科学院牵头负责的

    载人航天工程空间应用系统，

    在天宫二号上开展了

    14项空间科学与应用任务，

    其中就包括冷原子钟。

    （空间冷原子钟太空运行，

    中科院空间应用工程与技术中心、

    中科院上海光学精密机械研究所供图）

    今天，

    中国科学院空间应用工程与技术中心

    对外发布消息称——

    冷原子钟在轨近两年时间里，

    运行正常、

    状态良好、

    性能稳定，

    完成了全部既定在轨测试任务，

    成功验证了在空间环境下

    高性能冷原子钟的运行机制与特性，

    同时实现了

    天稳7.2×10-16的超高精度

    ——3000万年误差小于一秒，

    将目前人类在太空的时间计量精度

    提高1-2个数量级，

    是基于冷原子的空间量子传感器领域

    发展的一个重要里程碑。

    （天宫二号空间冷原子钟功能结构与工作原理，

    中科院空间应用工程与技术中心、

    中科院上海光学精密机械研究所供图）

    所谓冷原子钟，

    就是把原子某两个能级之间的

    跃迁信号作为参考频率

    输出信号的高精度时钟，

    同时利用激光

    使原子温度降至绝对零度附近，

    使原子能级跃迁频率

    受到更小的外界干扰，

    从而实现更高精度。

    在微重力环境下

    运行高精度原子钟

    则具有更重要意义，

    不仅可以对基本物理原理

    开展验证实验，

    也可发展更高精度的

    导航定位系统。

    不过，

    在存有地球辐射带干扰

    以及复杂的空间环境下，

    稳定运行一台

    精密的空间冷原子钟

    具有极大挑战。

    （天宫二号空间冷原子钟，

    中科院空间应用工程与技术中心、

    中科院上海光学精密机械研究所供图）

    天宫二号空间冷原子钟载荷分系统单位

    ——中国科学院上海光机所研究团队

    经过十余年的攻关，

    突破了微重力环境下

    运行的冷原子钟物理系统、

    长期自主运行的冷原子制备

    与操控激光光学系统、

    铷原子钟超低噪声微波频率源

    等一系列关键技术，

    最终提取出铷原子高稳定的

    能级跃迁频率

    作为高精度原子钟信号，

    在国际上首次实现

    冷原子钟的在轨稳定运行。

    （图片来自《自然·通讯》）

    国际学术同行也对冷原子钟成果做出了评价：

    “在过去二十年有很多人努力要把冷原子钟送到空间，但是由中国第一次展示了空间的冷原子钟的实验……这是一项惊人的技术成就”；

    “该工作是空间冷原子实验研究的一个重要的里程碑”；

    “随着实验的成功，中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿”，等等。

    记者：邱晨辉。

    微信编辑：徐怀。