Em 25 de setembro de 2016, o Laboratório espacial Tiangong No. 2 foi lançado com sucesso e entrou com sucesso na órbita. O primeiro relógio atômico a frio operado por espaço do mundo, alimentado pelo Laboratório espacial Tiangong-2, está em órbita há quase dois anos e está operando normalmente, em boas condições e com desempenho estável.
É relatado que o relógio atômico a frio transportado pela Tiangong No. 2 completou todas as tarefas de teste em órbita estabelecidas, verificando com sucesso o mecanismo de operação e as características do relógio atômico a frio de alto desempenho no ambiente espacial, e alcançando o ultra- alta estabilidade de 7,2 × 10-16. Precisão, 30 milhões de anos de erro é inferior a 1 segundo. Esta conquista melhorou a precisão de medição de tempo dos seres humanos no espaço em uma a duas ordens de grandeza, estabelecendo uma sólida base científica e técnica para a demanda significativa de referência de tempo-frequência de ultra-alta precisão espacial e futura pesquisa de fronteira física baseada no espaço .
Um relógio atômico frio é um relógio de alta precisão que usa um sinal de transição entre dois níveis de energia de um átomo como um sinal de saída de freqüência de referência. Ao mesmo tempo, o laser é usado para reduzir a temperatura atômica para perto de zero, de modo que a frequência de transição do nível de energia atômica está sujeita a menos interferência externa. Alcance maior precisão
No entanto, na presença da interferência da banda de radiação da Terra e do ambiente espacial complexo, a operação estável de um relógio atômico frio precisa tem grandes desafios. Pesquisadores do Instituto de Óptica e Mecânica de Xangai da Academia Chinesa de Ciências, com base no acúmulo de freqüência quântica e física atômica fria, resolveram o sistema físico do relógio atômico a frio operando no ambiente de microgravidade e o átomo frio de operação autônoma de longo prazo depois de mais de dez anos de pesquisa. Uma série de tecnologias-chave para a preparação e manipulação de sistemas ópticos a laser, fontes de frequência de micro-ondas de ultra-baixo ruído de relógio atômico de césio. No ambiente de microgravidade espacial, a temperatura do átomo de hélio é reduzida a quase zero absoluto por laser, e os átomos frios preparados pelo laser e campo de microondas de alta precisão são manipulados e detectados para extrair a frequência de transição de nível de energia de alta estabilidade. o átomo de hélio como um relógio atômico de alta precisão. O sinal, pela primeira vez no mundo, alcança o funcionamento estável do relógio atômico frio em órbita.
