氫原子鐘到底哪裡好？為何中國選擇它作為北鬥核心部件

中國的北鬥衛星導航系統如今已經全部完工，後續除了一些更新，優化的計劃以外暫時沒有任何的新計劃。而在這個時候，我們也可以聊聊關於北鬥衛星的一些問題了，比如它的核心部件之一氫原子鐘。

其實最初我國並非選擇的是氫原子鐘作為北鬥衛星組網的核心部件，按照最初研發團隊的計劃，這個核心零件應該是銣原子鐘。只不過呢，我國其實並沒有那個技術去製造銣原子鐘，想要進口，但是卻有得考慮會被那些「國際友人用力撫摸脖子」的情況，所以最後只能採取氫原子鐘來完成。

原子鐘是一種僅僅只和硬幣差不多大小的微型設備，不過這種設備是目前最精準的一種設備，按照科學家的數據分析，每過1.38億年才會延遲1秒時間。

原子鐘的工作原理其實解釋起來也比較簡單，簡單來說，原子鐘的內部存在一個石英塊，這個石英塊正常狀態下是靜止不動的，但是如果你用電流刺激它的話，那麼它機會以每秒500萬次的頻率進行振蕩，而且這個頻率每9萬年才會產生1秒的誤差。當然，產生誤差之後，你只需要再刺激一下，就可以恢復震動了。

原子鐘的原子其實就是負責來「督促」那枚石英塊的，只要察覺到石英開始「偷懶」，那麼原子鐘就會報警，然後就會引來一發電擊，之後石英受到刺激，再次恢復振動頻率。

如今技術相對成熟的原子鐘一共有三個不同的種類，分別是氫原子，銣原子和銫原子，銣原子毫無疑問是用的最多的一款，它體積小，重量輕，技術難度低，可靠性強，不過穩定性卻不敢恭維。

氫原子分為兩種主動和被動，主動的正好與銣原子相反，穩定，但是重量和體積相抵較大 。被動型的貼近銣原子，不過穩定性欠缺，當然，它的優勢還有一項原子躍遷譜線。這使得它的性能是三種原子鐘裡面最好的，不過也是最難研發的。

不過，考慮到我國的北鬥導航系統是要在實用性，安全性和可靠性上戰勝美國的GPS系統的，因此科學家們最終還是選擇採取相對優秀，可靠的氫原子鐘作為核心部件。

值得一提的是，其實在歐盟伽利略衛星導航系統研發之初，我國也曾被吸納其中參與了研發的一些工作，不過後來因為美國的原因才被迫退出，也是因為那段時間的加入，我國的科技人才們積累了不少的經驗，才能在短時間內完成了北鬥導航系統的建造。