3000萬(wàn)年誤差1秒的空間冷原子鐘，此刻正在天宮二號(hào)履行它的使命。這是國(guó)際上首臺(tái)在軌運(yùn)行并開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間冷原子鐘，也是目前在空間運(yùn)行最高精度的原子鐘。利用激光冷卻技術(shù)，原子的溫度在地面已經(jīng)降低到接近絕對(duì)零度（﹣273.15℃）。“高冷”的背后，是中科院上海光機(jī)所兩代科學(xué)家的無(wú)盡求索和傾力付出。
84歲的中科院院士王育竹是空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn)分系統(tǒng)首席科學(xué)家、我國(guó)原子頻標(biāo)和激光冷卻原子的開(kāi)拓者之一。
早在1979年，王育竹就公開(kāi)提出了有關(guān)激光冷卻氣體原子的兩種新設(shè)想。這些原創(chuàng)思想提出的時(shí)間，比國(guó)外科學(xué)家提出同類(lèi)思路早了5至10年。當(dāng)年，王育竹在日本講學(xué)和合作實(shí)驗(yàn)時(shí)，就證明了激光冷卻氣體原子技術(shù)的可行性。躍躍欲試的他回國(guó)后，希望得到2臺(tái)總計(jì)價(jià)值約100萬(wàn)元的激光器做實(shí)驗(yàn)，但這在基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)捉襟見(jiàn)肘的當(dāng)時(shí)是不可能的。這樣一拖就是14年，直到1993年才實(shí)現(xiàn)了積分球激光冷卻原子束的實(shí)驗(yàn)，證明了其物理思想的正確性。
一個(gè)“空間冷原子鐘”的夢(mèng)想在兩代科學(xué)家身上傳承?？臻g冷原子鐘項(xiàng)目主任設(shè)計(jì)師劉亮研究員是王育竹院士最優(yōu)秀的學(xué)生之一。2007年，在王育竹院士指導(dǎo)下，劉亮領(lǐng)導(dǎo)的空間冷原子鐘團(tuán)隊(duì)成立，平均年齡不到三十歲。盡管基于激光冷卻的原子鐘早就有了，但冷原子鐘上天需要的技術(shù)是全新的，因此這一高難度的項(xiàng)目起初并不被看好。
經(jīng)過(guò)3年艱苦的努力，團(tuán)隊(duì)完成了空間冷原子鐘原理樣機(jī)的研制、地面科學(xué)論證和工程論證。“我們沒(méi)有作息時(shí)間表，沒(méi)事時(shí)可以休息，但很少有這樣的時(shí)候。我們要么在實(shí)驗(yàn)室，要么在出差的路上。”劉亮介紹，這個(gè)項(xiàng)目從原理、樣機(jī)到初樣、正樣，都有嚴(yán)格的時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求。和時(shí)間賽跑，沒(méi)有人敢懈怠。直到今年7月冷原子鐘的正樣交付之后，他才硬性規(guī)定團(tuán)隊(duì)今后加班不能再超過(guò)晚上11時(shí)。
十年攻堅(jiān)，也有過(guò)怎么都攻不下來(lái)的時(shí)候。有一次測(cè)試怎么都看不到想要的信號(hào)，就只能一步步地倒查原理和技術(shù)，他們堅(jiān)信只要不是原理問(wèn)題，就一定能查得出來(lái)。就是憑著這股韌勁，他們攻下了一個(gè)個(gè)難關(guān)，最終讓國(guó)際首臺(tái)“空間冷原子鐘”的科技?jí)粝氲靡詫?shí)現(xiàn)。
接下來(lái)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)又瞄準(zhǔn)了空間站的空間超冷原子物理，以及更高的時(shí)間頻率系統(tǒng)。
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