从无到有、由有到精

深蓝色的畅想

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。