中科院上海光機所研製的“空間冷原子鐘”於2016年9月搭載天宮二號發射升空，成為國際上首臺在軌運行並開展科學實驗的“空間冷原子鐘”,同時也是目前在空間運行的最高精度的原子鐘，使我國在空間時頻領域處於國際領先水平，在國內外引起了強烈的反響。
600年前由於發明了航海鍾，英國成為海洋大國。高精度空間原子鐘的作用和當年的航海鍾類似，是太空探索領域的關鍵設備。中國第一個發射並在軌運行了空間冷原子鐘，國務院和中央軍委等政府機關高度重視，國內外各大主流媒體包括美國“科學”雜誌、美國“基督教科學箴言報”等都對中國空間冷原子鐘作了專題報道，2017年歐洲時頻和國際頻率控制聯合大會特別邀請項目組做“中國空間冷原子鐘”報告。2017年1月10日，劉延東副總理在中科院新技術基地考時特別提到2016年中國科學院取得了“中國天眼射電望遠鏡、墨子號量子衛星、空間冷原子鐘、煤炭清潔利用”等一批重大科研成果。
“空間冷原子鐘”將激光冷卻技術和空間微重力環境結合，突破了空間激光自動找頻和長期穩頻技術、長期無源狀態下的超高真空保持技術、低功耗集成化磁光阱激光冷卻技術、超低噪聲空間微波頻率綜合技術、應用於冷原子鐘的高可靠光學系統、微重力環境下銣原子鐘環形微波腔技術、在空間軌道實現地磁場主動補償等一系列重大關鍵技術，驗證了空間微重力環境下超高穩定度冷原子鐘的運行機制，目前已經在空間軌道上首次實現了溫度低於5μK的冷原子團，首次實現了線寬小於0.8Hz的冷原子鐘鑑頻曲線，首次實現了天穩10－16量級的超高精度空間冷原子鐘（即3000萬年誤差1秒），將目前人類在太空中的時間計量精度提高了近1個數量級，是國際上目前唯一在軌運行的空間冷原子鐘
“空間冷原子鐘”開展了包括激光連續穩頻輸出、激光冷卻原子、原子慢速拋射、超冷原子與微波相互作用、冷原子鐘信號產生與傳遞、高精度光電自動時序控制等首次在太空中進行的前沿科學實驗，為未來進行空間科學實驗和工程應用等對超高精度時間基準的重大需求奠定了技術基礎。
“空間冷原子鐘”的在軌實驗成功，標誌著我國具備了在太空中建立超高精度的時間頻率基準的能力，以此為基礎建立的空間高精度時頻系統，將可以對其它衛星上的星載原子鐘進行無干擾的時間信號傳遞和校準，使得基於空間冷原子鐘同步的全球衛星導航系統具有更加精確和穩定的運行能力。除此之外，“空間冷原子鐘”實驗項目的成功還將為空間超冷原子物理、空間冷原子干涉儀、空間冷原子陀螺儀等應用奠定技術基礎，並且在深空探測、引力紅移、引力波探測、基本物理常數測量等一系列重大技術和基礎科學發展方面做出重要貢獻。
“誰失去了太空，誰就失去了未來！”上海光機所天宮二號空間冷原子鐘是中國乃至人類邁向太空探索的重要一步。
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