Le 25 septembre 2016, le laboratoire spatial de Tiangong n ° 2 a été lancé et est entré sur l'orbite. La première horloge atomique à froid du monde, fonctionnant dans l'espace, pilotée par le laboratoire spatial Tiangong-2, est en orbite depuis près de deux ans et fonctionne normalement, dans de bonnes conditions et avec des performances stables.
Il a été rapporté que l'horloge atomique froide portée par Tiangong N ° 2 a achevé toutes les tâches de test en orbite établies, vérifiant avec succès le mécanisme de fonctionnement et les caractéristiques de l'horloge atomique froide à haute performance dans l'environnement spatial, et réalisant la haute stabilité de 7,2 × 10-16. Précision, 30 millions d’années d’erreur représentent moins de 1 seconde. Cette réalisation a permis d'améliorer de un à deux ordres de grandeur la précision de la mesure du temps des êtres humains dans l'espace, jetant ainsi une base scientifique et technique solide pour répondre à la demande importante de références temps-fréquence extrêmement ultra-précises et de futures recherches sur les frontières physiques spatiales. .
Une horloge atomique froide est une horloge de haute précision qui utilise un signal de transition entre deux niveaux d'énergie d'un atome en tant que signal de sortie de fréquence de référence. En même temps, le laser est utilisé pour réduire la température atomique à près de zéro, de sorte que la fréquence de transition du niveau d'énergie atomique est soumise à moins d'interférences externes. Atteindre une plus grande précision.
Cependant, en présence d'interférences de bande de rayonnement de la Terre et d'un environnement spatial complexe, le fonctionnement stable d'une horloge atomique froide dans l'espace précis pose de grands défis. Des chercheurs de l'Institut d'optique et de mécanique de Shanghai et de l'Académie chinoise des sciences, basés sur l'accumulation de la physique quantique de la fréquence et de l'atome froid, ont résolu le système physique de l'horloge atomique froide fonctionnant dans l'environnement de microgravité et l'atome froid du fonctionnement autonome à long terme après plus de dix ans de recherche. Une série de technologies clés pour la préparation et la manipulation de systèmes optiques laser, sources de fréquence hyperfréquence à horloge atomique au césium. Dans l’environnement de microgravité spatiale, la température de l’atome d’hélium est réduite au laser par un laser proche du zéro absolu et les atomes froids préparés par le laser et le champ hyperfréquence de haute précision sont manipulés et détectés afin d’extraire la fréquence de transition du niveau l'atome d'hélium en tant qu'horloge atomique de haute précision. Le signal, pour la première fois au monde, assure un fonctionnement stable de l'horloge atomique froide en orbite.
