「北京時間」的奧秘——訪中科院國家授時中心

2021-01-07 新華社

新華社西安1月2日電題：「北京時間」的奧秘——訪中科院國家授時中心

新華社記者張伯達、鄭昕

又是一個從歲末到新年的跨越。在位於陝西的中國科學院國家授時中心，工作人員關注著屏幕上不斷跳動的數字，分毫不差地把2021年首個北京時間的零點報時送到了千家萬戶。

北京時間是中國國家標準時間，它產生於陝西並由位於陝西的國家授時中心發出。為了能把「時間」牢牢地抓在自己手裡，幾代中國科研人員一次次實現關鍵技術「零」的突破，達到授時技術自主可控，躋身世界先進行列。

（小標題）「就算一塊石頭一塊石頭地搬，也要搬出一座天文臺」

授時，通俗地講就是把時間信號通過不同技術手段向使用者發送。1949年9月28日，採用東八區區時的北京時間通過中央人民廣播電臺前身北京新華廣播電臺第一次發播。在新中國成立後的很長一段時間裡，中國科學院上海天文臺租用一座短波電臺授時，主要依據的是各天文臺聯合測定與保持的天文時。

進入20世紀60年代，中國科學院於1966年籌建國家授時中心的前身陝西天文臺，向全國提供授時服務。當年首批23名前往陝西天文臺報到的大學生之一、曾任陝西天文臺臺長的漆貫榮說，憑著「就算一塊石頭一塊石頭地搬，也要搬出一座天文臺」的鬥志，這座位於陝西蒲城縣的天文臺如期完工並於1971年試播，使我國具備了國土全覆蓋的高精度陸基短波無線電連續授時能力。

20世紀70年代末，陝西天文臺通過國產原子鐘建立起國際通行的原子時系統；80年代，長波授時臺系統也在蒲城建成，精度比短波授時提高1000倍、達到微秒量級，並在1988年獲得國家科技進步一等獎。

「原子時和長波授時系統的相繼建立運行，滿足了國家戰略急需。」漆貫榮說。

（小標題）14次「從0到1」的突破

1967年，第十三屆國際計量大會決定把時間單位定義從天文時轉變到原子時，對於時間系統有基礎性作用的高性能原子鐘，更成為各國爭奪的戰略資源。儘管中國擁有研製原子鐘的能力，但對於高性能的銫原子鐘卻長期未能獲得技術突破。

2005年，現任國家授時中心主任的張首剛受命前往國家授時中心，在相關研究「零基礎」的情況下開啟了中國高性能原子鐘的研究。

「我們團隊克服了材料和工藝等技術困難，經過15年的努力，在2020年陸續成功研製了兩臺具有自主智慧財產權的銫原子噴泉基準鍾，使北京時間有了自主的校準能力。」張首剛說。

此外，張首剛團隊還研發出了打破國外壟斷的新型小銫鐘，目前年產量120臺左右，扭轉了守時鐘依賴進口的局面。

「高性能國產銫原子噴泉鍾和光抽運小銫鐘的成功研發，解決了我們守時的核心問題，實現了自主可控。」張首剛說。

得益於自主研發的高性能原子鐘，以及長期的技術積累，我國標準時間準確度和穩定度不斷攀升。目前與國際標準時間偏差小於5納秒的5個國家中就有中國，且遠優於100納秒的國際要求。

北京時間採用的是「協調世界時」，即原子時和基於地球自轉的世界時「協調」的結果。20世紀九十年代，考慮到國際合作等原因，和大多數國家一樣，我國中止了世界時的測量。近年來，圍繞新的應用需求，國家授時中心建立了基於數字天頂筒和甚長基線幹涉技術等多手段融合的世界時測量系統，實現了世界時亞毫秒級自主測量。

除了高性能原子鐘產品的「從無到有」和世界時的自主測量，經過科研人員的不懈努力，截至目前國家授時中心已14次在關鍵技術上實現了「從0到1」的突破。

（小標題）國家利益拓展在哪裡，授時服務就到哪裡

如今，我國已經形成了「原子鐘-守時-授時-用時」完整的時間頻率學科鏈，以及以「時間-信號-軌道」為特色的衛星導航系統研發技術優勢。北鬥導航系統的開通，為我國在未來構建立體交叉授時系統添加了關鍵的一塊拼圖。

張首剛表示，高精度授時正在成為越來越多行業領域的急需，未來立體交叉授時系統將主要由基於太空的衛星授時、空間站授時和基於地面的長波無線電授時、光纖有線授時等組成，可以把長距離、跨區域重大設施之間的時間同步精度提高三到四個數量級。

作為我國立體交叉授時系統的另一個重要組成部分，「十三五」國家重大科技基礎設施項目「高精度地基授時系統」已於2020年在西安啟動建設，五年內實現運行服務，將支撐我國經濟社會的長遠發展。

「我國70多年授時工作是中國科技事業不斷發展進步的縮影。沒有綜合國力的強大，就不會有北京時間的今天。」國家授時中心黨委書記竇忠說，在「十四五」和未來徵程上，堅持創新與科技自立自強永遠在路上。（完）

相關焦點

  • 中科院國家授時中心主任張首剛:「北京時間」是在臨潼產生的
    近日，在北京舉行的2019全國時間頻率學術會議上，中國科學院國家授時中心主任張首剛表示，未來5年內中國將建成世界上獨一無二的立體交叉授時系統，目前在世界上尚無類似計劃。　　為什麼要建立體交叉授時系統?這個系統建成後會帶來哪些變化，對市民生活有何影響?10月13日，華商報記者就此採訪了張首剛主任。
  • 不能忘卻的「時間印記」——中科院國家授時中心蒲城長短波授時臺...
    這裡就是中科院國家授時中心蒲城長短波授時臺，他運載著我國最早的大科學裝置之一——長短波授時系統，是我國標準時間——「北京時間」生產、保持、發播的地方，被錢學森先生譽為「中國的一面大鐘」；這群守護者是這一座座高大的機房、一排排塵封的設備的孕育者、締造者，他們傾盡全力擔當「時間的守護者」。
  • 科學網—中科院國家授時中心監測到伽利略系統時間出現異常
    本報訊 12月14日，中科院國家授時中心系統時間性能監測評估組監測到伽利略衛星導航系統（簡稱Galileo系統）時間發生異常
  • 國家授時中心北京時間 陝西製造
    這個全國人民都遵守的北京時間，卻並非「誕生」在北京，它的源頭在陝西，即位於西安臨潼的中科院國家授時中心。「北京時間」從何而來 早春二月，記者前往了臨潼，去探尋有中 國「官方時間」之稱的北京時間「源頭」。從車水馬龍的西安市中心，向東北方向行駛約30分鐘，就進入了有西安東大門之稱的臨潼區。
  • 探訪中國科學院國家授時中心:北京時間從這裡發布
    北京時間從這裡發布——探訪中國科學院國家授時中心　　走近大科學工程　　本報記者 陸成寬　　在古都西安眾多名勝古蹟中，鐘樓無疑是光彩奪目的一個。千百年來，這裡的鐘聲一直是古人安排勞作和生活的標準。現在，這座鐘樓向東30千米，有一處幽靜的小院，我國現代的標準時間——北京時間就從這裡產生。
  • 北京時間從這裡發出――國家授時中心蒲城授時部
    在信息化時代的今天，大到國家的運轉、小到人們的日常生活都須臾離不開時間這個參數，然而，很少有人知道中國的標準時間、標準頻率的信號每天源源不斷地來自我國版圖中央的一個地方，這就是坐落在陝西渭北高原蒲城縣的國家授時中心授時部。
  • 我國的標準時間從哪兒來?探訪中科院國家授時中心
    新華網北京11月10日電（記者 王瑩）在很多公共場合，我們都會聽到整點報時，「現在是北京時間下午3點整」，對於這個看似簡單又熟悉的場景，估計很多人並不知道它背後的故事，國家這一標準統一的時間來自哪裡？如何產生？又如何保持精確？這一連串的問題，都彰顯著國家授時中心在國家戰略和民眾生活中的重要作用。
  • 「北京時間」從何而來?走訪中國授時中心
    浙江在線04月02日訊「現在是北京時間12點整……」廣播傳來熟悉的報時聲，有的人會在此時校對下自己的時間，然而北京時間從哪裡來？或許很多人不知道，4月1日，前沿新聞記者來到位於陝西省蒲城縣的中國科學院國家授時中心，在這裡終於找到了「北京時間」出發的地方。
  • 「北京時間」奧秘在哪?
    新華社西安1月2日電 題：「北京時間」的奧秘——訪中科院國家授時中心新華社記者張伯達、鄭昕又是一個從歲末到新年的跨越。在位於陝西的中國科學院國家授時中心，工作人員關注著屏幕上不斷跳動的數字，分毫不差地把2021年首個北京時間的零點報時送到了千家萬戶。北京時間是中國國家標準時間，它產生於陝西並由位於陝西的國家授時中心發出。
  • 國家授時中心:監測到「伽利略」導航系統時間異常
    中科院國家授時中心網站12月14日發文稱，中國科學院國家授時中心系統時間性能監測評估組監測到伽利略衛星導航系統（以下簡稱Galileo系統）時間發生異常，異常持續時間3小時左右。
  • 國家授時中心舉辦2019年日偏食觀測活動
    國家授時中心舉辦2019年日偏食觀測活動 2019-12-27 國家授時中心 【字體：中國科學院國家授時中心與中科院天文臺系統十地聯動，通過視頻直播和現場觀測的方式，通過日偏食開展科普宣傳工作。　　國家授時中心所處的西安市本次日偏食的初虧時間為12:21:03，食甚時間13:29:53，復原時間14:36:27，食分為0.221（食分越大，太陽被「食」的越多），國家授時中心研究員劉次沅等進行專業解說，並從時間的角度介紹了日食科學知識。
  • 中科院國家授時中心監測到其系統時間發生...
    【環球網軍事頻道】據中國科學院國家授時中心12月14日發布消息稱，國家授時中心系統時間性能監測評估組監測到伽利略衛星導航系統（以下簡稱Galileo系統）時間發生異常，異常持續時間3小時左右。
  • 國家授時中心為普通百姓提供標準時間服務
    隨著信息化時代撲面而來，人們對精準時間的需求愈來愈強烈。現在，一種十分精準、方便的北京時間報時服務由位於陝西省的國家授時中心開通。無論是手機、固定電話、小靈通，無論是省內，還是省外，甚至國外，只要您隨時撥通029-83895117，就能即時得到標準的「北京時間」語音報時服務。
  • 全國通用的「北京時間」原來來自西安!關於授時還有這些「秘密」
    這是中科院國家授時中心守時實驗室顯示的北京時間（資料圖） 新華社記者 劉瀟 攝 當《新聞聯播》片頭響起時，你是否也曾跟著校準「北京時間」？
  • 「北京時間」的奧秘
    在位於陝西的中國科學院國家授時中心，工作人員關注著屏幕上不斷跳動的數字，分毫不差地把2021年首個北京時間的零點報時送到了千家萬戶。北京時間是中國國家標準時間，它產生於陝西並由位於陝西的國家授時中心發出。為了能把「時間」牢牢地抓在自己手裡，幾代中國科研人員一次次實現關鍵技術「零」的突破，達到授時技術自主可控，躋身世界先進行列。
  • 國家授時中心監測到伽利略導航系統時間異常
    12月14日，中國科學院國家授時中心系統時間性能監測評估組監測到伽利略衛星導航系統（以下簡稱Galileo系統）時間發生異常，異常持續時間3小時左右。該小組監測發現，Galileo系統時間從UTC時間2020年12月14日0 時起（北京時間上午8點），部分衛星播發的時間信息存在無規律的跳變，導致監測到的系統時間出現異常。在UTC時間2020年12月14日3時左右，系統時間恢復。系統異常期間可能會影響伽利略系統導航、定位和授時性能。本次時間異常對系統的最終影響,該工作組將會進行進一步分析。
  • 中科院國家授時中心實現雙激發譜鍶原子光鍾—新聞—科學網
    近日，中科院國家授時中心常宏研究員和盧曉同博士生提出並實現了雙激發譜鍶原子光鍾，實現了超越Dick極限的測量精度，從而有效的提高光晶格鐘的測量精度，在該領域取得創新性進展。 論文評審人在審稿意見中指出：這個方案實際上適用於任何光晶格鍾，都將大大減小光鍾閉環運行的所需的時間。他們展示的創新型性的技術將真正的應用於光晶格鍾，而光晶格鍾正日益為國際時間計量作出貢獻。
  • 「北京時間」發播不在北京 北鬥系統保障精準授時
    走進國家授時中心，為您一一揭曉↓↓↓總臺央視記者 常青：我們每天所說的「北京時間」，其實並不來自於北京，這個時間的真正來源就是我現在所在的地方，位於陝西省西安市臨潼區的中國科學院國家授時中心。位於陝西驪山腳下的中國科學院國家授時中心，是我國唯一全面專業從事時間頻率科學研究和授時服務的科研機構，原名陝西天文臺，1966年成立於陝西省蒲城縣，1980年部分遷至臨潼，2001年改稱中國科學院國家授時中心，「北京時間」就是在這裡產生，再通過蒲城長短波授時發播系統、低頻時碼、電話、網絡以及通信衛星授時系統發出。
  • 國家授時中心開通標準時間語音報時服務
    日前，國家授時中心開通標準時間語音報時服務，語音報時專線：029-83895117。    眾所周知，我國電信部門的語音報時電話是：117。然而，各地電信117所報時間與標準時間都有不同程度的誤差，有的甚至相差數分鐘之巨，這不僅對廣大群眾校時造成誤導，而且會對某些商務活動造成損失。
  • 國家授時中心監測到伽利略衛星導航系統時間異常,持續3小時
    國家授時中心監測到伽利略衛星導航系統時間異常，持續3小時 中國科學院國家授時中心網站 2020-12-15 10:06