天宮二號激光冷卻氣體原子鐘實現預定科學目標

2016年9月25日，天宮二號太空實驗室成功發射並順利進入運行軌道。由中國科學院牽頭負責的載人航天工程太空應用系統在天宮二號上開展了十四項高技術發展方向的太空科學與應用任務，其中包括世界首台太空運行的激光冷卻氣體原子鐘。在軌近兩年時間裡，冷原子鐘運行正常、狀態良好、性能穩定，完成了全部既定在軌測試任務，成功驗證了在太空環境下高性能冷原子鐘的運行機制與特性，同時實現了天穩7.2×10^-16的超高精度，將目前人類在太空的時間計量精度提高1至2個數量級，是基於冷原子的空間量子傳感器領域發展的一個重要里程碑，為太空超高精度時間頻率基準的重大需求以及未來太空基礎物理研究奠定了科學與技術基礎。

激光冷卻氣體原子鐘是把原子某兩個能級之間的躍遷訊號作為參考頻率輸出信號的高精度時鐘，同時利用激光使原子溫度降至絕對零度附近，使原子能級躍遷頻率受到更小的外界干擾，從而實現更高精度。在微重力環境下運行高精度原子鐘則具有更重要意義，不僅可以對基本物理原理開展驗證實驗，也可發展更高精度的導航定位系統。

【圖、文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】