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铷原子钟研制团队：让北斗卫星的“心脏”300万年差一秒

央视网消息： 7月31日 ， 北斗三号全球卫星导航系统正式宣布建成开通 。 从1983年“双星定位”理论提出 ， 到2020年完成全球组网；从单星研发到多星并举 ， 从艰难追赶到昂首超越 ， 一代代航天人接续奋斗 ， 让中国的北斗终成世界的北斗 。北斗的研制背后有哪些不为人知的故事呢？今天我们的节目将为您讲述 。
作为北斗卫星的“心脏”——铷原子钟 ， 它的每一次跳动都直接决定着北斗卫星定位、测速和授时功能的精度 。 从打破国外技术封锁到不断设计研发更高精度、更强能力的国产原子钟 ， 研制团队付出了数十年的努力走出了一条自主创新、自我超越的发展之路 。 我们来看看北斗“心脏”研制背后的故事 。
眼前的这个看着并不起眼的金属盒子就是北斗卫星的“心脏”——铷原子钟 。 已经79岁的雷文琦是我国第一代铷钟研制带头人 。 上世纪六七十年代 ， 我国开始了对铷钟的研究 ， 却只停留在理论和地面研究阶段 。 直到“要建设中国人自己的导航系统”这个目标出现 ， 研制团队意识到铷钟这颗导航卫星的“心脏”必须由中国人独立自主完成 。

铷原子钟研制团队：让北斗卫星的“心脏”300万年差一秒
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摆在雷文琦和团队面前的是从无到有 ， 从纸上的理论到可以上天的产品之间巨大的跨越 。
“不想受制于人” ， 这是整个北斗工程最核心的精神 。 即便要面对简陋的条件 ， 技术的封锁 ， 甚至科研设备也少之又少 。 但是他们知道 ， 中国的北斗只有自主创新一条路 。
2006年 ， 我国第一台星载铷钟产品一飞冲天 ， 搭载验证取得成功 。 团队来不及庆祝 ， 就投入到了北斗二号首发星的研制任务中 ， 而那时 ， 属于他们的考验才刚刚开始 。
【铷原子钟研制团队：让北斗卫星的“心脏”300万年差一秒】由于我国的北斗和欧洲的伽利略系统属于同步开展建设 ， 根据国际电联的规定 ， 用于卫星导航的频率资源采取先到先得的方式 。 也就是说如果不能在约定时间发射卫星 ， 申请的频率资源就将作废 。
而此时 ， 留给北斗二号首发星的时间只有不到一年 。

铷原子钟研制团队：让北斗卫星的“心脏”300万年差一秒
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经历了没白天没黑夜的8个月 ， 2007年4月14日 ， 首颗北斗导航卫星终于竖立在了发射塔架上 ， 此时距离我国申请的频率有效期只有3天的时间 。 而对于铷钟研制团队来说 ， 只有卫星顺利升空并且传回了导航信号 ， 才算真正成功 。
北斗二号首发星的成功 ， 拉开了铷钟国产化的序幕 。 2012年 ， 在北斗二号后期发射的卫星中 ， 改变了以往的国产化铷钟为主钟、进口铷钟为备份的模式 ， 国产化铷钟正式全面取代进口铷钟 。 精度提高到了每300万年才会差一秒 。
同时 ， 为了追上北斗卫星的高密度发射 ， 团队不断优化研制流程 。 如今的星载铷钟的批产能力已经达到了每年50台左右 。 为北斗导航工程铸造了一颗最强中国“心” 。


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