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从无到有、由有到精

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    [LV.9]以壇為家II

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    發表於 2022-6-9 20:56:49 |只看該作者 |倒序瀏覽

    从无到有、由有到精

    上世纪90年代,我国制定了北斗卫星导航系统“三步走”的发展战略。星载原子钟是导航卫星的关键技术。

    通常,导航卫星上应用的原子钟有铷原子钟、铯原子钟和氢原子钟。相较而言,铷原子钟体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、寿命长,制造和使用成本也最低,因此被各国导航系统普遍采用。

    当时,星载原子钟技术仅为欧美少数科技强国掌握,在我国属于技术空白。要建成完全自主可控的卫星导航系统,我国只能走自主研发的道路。但要实现从无到有的突破,其难度可想而知。

    1997年,这个重担落在了中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(原武汉物理与数学研究所)研究员梅刚华的肩上。

    “刚开始做的时候,我们的铷原子钟的精度跟西方发达国家的差距有两个数量级。”梅刚华告诉《中国科学报》,“对铷原子钟的寿命、可靠性和卫星环境适应性等,则完全没有设计概念,差不多就是一片空白,只能下苦功夫,反复设计、试验、改进,寻找最佳方案。”

    从那时开始,梅刚华就带领团队一头扎进了星载铷原子钟技术研究工作中。此后的20多年间,抱着“让北斗用上最好的钟”的信念,梅刚华团队相继突破了星载铷原子钟精度、小型化、寿命、可靠性和卫星环境适应性五大关键技术,研制出三代星载铷原子钟,使我国星载铷钟技术实现了从无到有、由有到精的跨越。

    如今,北斗三号卫星的每颗卫星都装上了梅刚华团队的星载铷原子钟。已经投入使用的第三代产品——甚高精度星载铷原子钟,其精度可以达到每天100亿分之5秒,处于国际领先水平。

    不过,梅刚华并没有满足于研究现状。“我们正在研制新一代星载原子钟,预期精度比甚高精度星载铷钟更高。


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