Am 25. September 2016 wurde das Tiangong No. 2 Space Laboratory erfolgreich gestartet und erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht. Die weltweit erste kosmische Atomuhr mit Weltraumbetrieb, die vom Tiangong-2 Space Laboratory angetrieben wird, befindet sich seit fast zwei Jahren im Orbit und arbeitet normal, in gutem Zustand und mit stabiler Leistung.
Es wird berichtet, dass die kalte Atomuhr von Tiangong Nr. 2 alle etablierten Testaufgaben im Orbit abgeschlossen hat, erfolgreich den Betriebsmechanismus und die Eigenschaften der hochleistungsfähigen kalten Atomuhr in der Weltraumumgebung verifiziert und die hohe Stabilität von 7,2 × 10-16. Genauigkeit, 30 Millionen Jahre Fehler ist weniger als 1 Sekunde. Diese Errungenschaft hat die Genauigkeit der Zeitmessung von Menschen im Weltraum um ein bis zwei Größenordnungen verbessert, was eine solide wissenschaftliche und technische Grundlage für den signifikanten Bedarf an ultrapräziser Raum-Zeit-Frequenzreferenz und zukünftiger weltraumgestützter physikalischer Grenzforschung bietet .
Eine kalte Atomuhr ist eine hochpräzise Uhr, die ein Übergangssignal zwischen zwei Energieniveaus eines Atoms als Referenzfrequenzausgangssignal verwendet. Gleichzeitig wird der Laser dazu verwendet, die atomare Temperatur auf nahezu Null zu reduzieren, so dass die Übergangsfrequenz des atomaren Energieniveaus weniger externen Störungen ausgesetzt ist. Erreiche eine höhere Präzision.
In Anwesenheit der Strahlungsbandinterferenz der Erde und der komplexen Weltraumumgebung hat der stabile Betrieb einer präzisen kalten Atomuhr große Herausforderungen. Forscher des Shanghaier Instituts für Optik und Mechanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, basierend auf der Akkumulation von Quantenfrequenz und kalter Atomphysik, haben das in der Mikrogravitationsumgebung arbeitende kalte Atomuhrsystem und das kalte Atom des langfristigen autonomen Betriebs gelöst nach mehr als zehn Jahren Forschung. Eine Reihe von Schlüsseltechnologien für die Vorbereitung und Manipulation von laseroptischen Systemen, Cäsium-Atomuhr ultra-low noise Mikrowellenfrequenzquellen. In der Weltraummikrogravitationsumgebung wird die Temperatur des Heliumatoms durch Laser auf nahezu den absoluten Nullpunkt reduziert, und die kalten Atome, die durch den Laser und das Hochpräzisions-Mikrowellenfeld präpariert werden, werden manipuliert und detektiert, um die Hochstabilitäts-Energiepegel-Übergangsfrequenz zu extrahieren das Heliumatom als hochpräzise Atomuhr. Das Signal erreicht zum ersten Mal in der Welt einen stabilen Betrieb der kalten Atomuhr im Orbit.
