标准院与天文院启动与国际空间站原子钟和光学钟比对的联合研究
继德国之后全球第二个参与ACES-ELT项目…有望为2030年“秒”的重新定义作出贡献
“1秒究竟要精确到什么程度?”
韩国研究团队正式参与一项直接对比国际空间站(ISS)原子钟与韩国本土超精密光学钟的国际项目。随着计划于2030年代进行的时间基本单位“秒”的重新定义临近,韩国也正式加入了下一代时间标准的竞争。
韩国标准科学研究院(KRISS)与韩国天文研究院(KASI)7日在大田KRISS本部表示,双方签署了“利用卫星激光测距(SLR)的超精密光学钟比较融合研究合作”业务协议(MOU)。
通过此次协议,两家机构将正式参与国际联合项目“ACES-ELT”,采用激光为基础的方式,将搭载在国际空间站上的原子钟与KRISS的“镱光学钟(KRISS-Yb1)”进行高精度比较。
目前的国际标准时间是以铯原子钟为基准定义的。但近来精度比铯原子钟高出100倍以上的光学钟成为下一代时间标准的有力候选,各国纷纷展开光学钟性能验证的竞争。
问题在于,要将不同国家的光学钟进行超精密比较并非易事。既有的全球定位系统(GPS)对比方式在精度方面存在上限,而光纤网络方式则受限于难以实现洲际互联。
为解决这一问题,欧洲航天局(ESA)一直在推进“ACES(太空原子钟组合)”项目,在国际空间站上安装超精密原子钟系统。欧洲航天局已于今年4月完成在国际空间站上安装原子钟组合。
ACES项目可实现天地间时间比对,其精度比现有卫星方式高出10倍以上,并将用于检验爱因斯坦相对论以及测试基础物理定律。
韩国参与的ELT(European Laser Timing,欧洲激光计时)则是通过向国际空间站发射激光并比较时间信号的方式开展研究。由于是向载人设施ISS发射激光,因此必须通过欧洲航天局严格的安全审批程序。韩国继德国之后,成为全球第二个获得该批准的国家。
尤其是韩国与德国在国际空间站的观测时间不同,这一特点有利于连续获取验证ISS原子钟稳定性所需的数据。
两家机构去年已通过专用光纤网络,将KRISS的镱光学钟与KASI的世宗人造卫星激光测距系统(SLR)连接起来。借此,可以将光学钟的超精密时间信号加载到激光上,与ISS原子钟进行直接比较。
本次协议包括:▲共同使用SLR、原子钟等科研设备 ▲基于ACES-ELT的联合研究 ▲专业人才交流与培养等内容。
Lee Hosung KRISS院长表示:“过去由于技术限制而困难重重的光学钟性能验证,如今可以通过国际联合研究来实施”,“我们将为在计划于2030年进行的‘秒’重新定义中发挥主导性作用奠定基础。”
Park Janghyun KASI院长表示:“以国家战略基础设施世宗SLR为中心,两家政府出资研究机构开展融合研究,意义重大”,“我们将努力在国际空间任务中不断提升韩国科学技术的地位。”
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