空間冷原子鐘大幅提高導航精度

據新華網報道，中國載人航天工程總設計師周建平此前介紹，天宮二號將搭載全球第一台冷原子鐘升空，利用太空微重力條件，穩定度將高達10的負16次方。

超高精度的原子鐘，是衛星導航等領域的關鍵核心技術。

衛星導航的基本原理是，精確測量微波信號從衛星到達目標所用的時間，可獲得衛星和目標之間的準確距離。因此，測量時間的精度，直接影響定位準確度。

常溫下，原子都有大約每秒幾百米的熱運動，導致原子和電磁波作用時間短，影響原子鐘的精度。目前gps和北鬥上使用的原子鐘，精度僅到納秒（10的負9次方秒）級，故民用gps的導航精度在十幾米左右。

上世紀九十年代，美籍華人朱棣文發明了激光冷卻原子的技術，可以用幾束激光把原子團冷卻到絕對零度附近，也就是讓原子幾乎一動不動。當把這種冷卻後的原子放進微波場的時候，原子與微波的作用時間大大加長，使得原子鐘的精度顯著提高。這就是達到皮秒（10的負12次方秒）量級的「冷原子鐘」。

但是，原子團在進入微波場後，由於重力作用，速度很快會變大，從而對冷原子鐘的精確度產生影響。因此，在太空無重力或微重力環境下的「空間冷原子鐘」，理論上應當更為精確，這也是天宮二號搭載「空間冷原子鐘」的意義所在。

「空間冷原子鐘」試驗若成功，或將使「北斗導航」的精度達到厘米級。

（責編：tibet）

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