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      科研進展

      精密測量院研發空間冷原子干涉儀成功抵達中國空間站

      發表日期:2022-11-17來源:精密測量科學與技術創新研究院放大 縮小

        北京時間2022年11月12日10時03分,精密測量院詹明生研究團隊研制的空間冷原子干涉儀搭載天舟五號貨運飛船成功發射升空,兩個多小時后成功抵達中國空間站??臻g冷原子干涉儀未來將在宇航員協助下在空間站天和核心艙高微重力科學實驗柜內開展為期一年的空間基礎物理科學實驗。該實驗將在國際上首次在空間利用激光冷卻的雙組份銣同位素原子,進行愛因斯坦弱等效原理檢驗,即太空中的原子比薩斜塔實驗。與地球表面的同類實驗相比,空間站微重力環境中原子的自由落體時間趨近于無限長,因而可以大大提高實驗檢驗精度。

      天舟五號貨運飛船發射現場

        該載荷儀器由超高真空物理系統、窄線寬穩頻激光及多路分光光學系統、微波高壓溫控伺服電路系統、遙測系統及主控和應用軟件等構成。其復雜程度不亞于地面一個十米噴泉式雙組份原子干涉儀,并且外加了遙測遙控。而尺寸僅為460mm×330mm×260mm,重量不超過35公斤,功耗小于70瓦。在主管設計師陳曦高級工程師的帶領下,研究團隊在不到兩年的時間內,度過許多個不眠之夜,走完從原理樣機到工程樣機再到飛行正樣三個階段研制歷程。研究團隊對干涉儀進行了深度優化和集成設計,突破了雙組份冷原子干涉儀多項關鍵技術,攻克了熒光成像技術、光學系統在環境溫度變化時的輸出穩定性等多項難題,成功地在地面測試中制備出了足夠多原子數量的低溫雙組分冷原子團,實現了雙拉曼原子干涉。2022年09月17日,空間冷原子干涉儀在中科院空間應用工程與技術中心順利通過驗收。

      空間冷原子干涉儀

        空間冷原子干涉儀也是一種高精度的加速度與轉動的測量儀器,是下一代高精度慣性傳感器的重要候選者。國際上多個國家規劃了基于高精度空間冷原子干涉儀的科學計劃,我國空間科學中長期發展規劃中也將原子干涉儀列入重要組成部分,未來在空間的潛在應用包括全球重力場測繪、引力波探測、暗物質探索等。這次空間冷原子干涉儀進入空間站,是我國在該領域先行一步的標志,為做出引領性貢獻奠定了基礎。

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