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悠长假期

“秒”要被重新定义了潘建伟团队这项“国际首次”研究功不可没_我的网站

郑州大学女神教官

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根据实验结果来看，研究有效验证了星地链路高精度光频标比对的可行性，向建立广域光频标网络迈出重要一步。长城网·冀云客户端记者蔡洪坡雄安制造的卫星上天了！8月19日7时45分，首颗“雄安造”卫星——“鸿鹄03星”成功入轨。

二 | 时间回到2025年10月22日。位于雄安新区的蓝箭鸿擎（雄安）空间科技有限公司（以下简称“鸿擎科技”）中试中心，雄安史上制造的首颗卫星下线，命名“鸿鹄03星”。对此，中国科学技术大学张强教授表示：将来如果放在卫星上能做洲际的时间比对，我们就可以实现新一代的“秒”定义。为什么“秒”要被重新定义了？咱们现在经常提到的时间概念“秒”，是自 1976 年以来，一直由铯-33 原子钟来定义的。它能干什么？“鸿鹄03星”是面向卫星互联网规模组网需求研制的技术验证卫星，集成鸿擎科技自主研制的新一代“金乌”动力系统、“赤羽”能源系统和“白泽”电子系统，剑指卫星动力、能源、算力三大底层难题。此外，它还搭载了多项具有行业突破意义的技术创新成果，承载着卫星行业的众多期许，意义非凡。原子钟最初是英国物理学家 Louis Esseb 创造，它的工作原理是计算原子中的电子自旋的翻转频率。除了行业价值外，令人津津乐道的，还有在它身上体现出来的“雄安速度”——当年注册、当年建设、当年投产、当年下线。而在 1976 年这一年，科学家们通过铯-133 原子在微波频率下的跳动，重新定义了这个时间基本单位：1 秒 = 铯原子的电子自旋翻转 9192631770 次的持续时间。虽然说这种方式已经够精确了，但科学家们似乎却不满足于此。截至目前，自然领域中对时间的测量精度已经步入 10-19 的量级。从一张白纸，到蓝图铺展，空天信息和卫星互联网产业在雄安新区落地生根、开花结果，与雄安新区共成长。这种量级通俗点来讲，就是百亿年期间误差不会超过 1 秒。人们不禁要问，首颗“雄安造”卫星何以这么快就上天？

鸿鹄03星外观。而且时间是目前七大基本物理量中测量最精确的那一个。鸿擎科技供图雄安新区空天信息和卫星互联网产业的稳步发展得益于“链主”的带动。

三 | 但单有最精确的计时还是不够的，因为它还需要“配套”一个与之精度相匹配的时间传递技术。2024年10月14日，雄安新区启动区，中国卫星网络集团有限公司办公楼正式投入使用，这是首家注册落户雄安新区的央企。二者的重要性可以说是画等号的。中国星网的落户，掀开了雄安新区空天信息和卫星互联网产业发展新篇章。但地面附近自由空间的环境复杂，大气中的各种扰动、湍流、链路损耗、环境变化等因素，给自由空间长距离时频传递带来了极大困难。

四 | 此前，自由空间中的光频传输技术只能实现 10 公里量级的传输。自此之后，依托中国星网这样的链主企业，雄安新区开始谋划卫星互联网、时空信息、商业卫星智造、空天飞行器4大赛道，规划构建起七大细分领域并跑的空天信息产业链条。而潘建伟团队要攻克的正是这一难题：在光源方面，研制出高功率、高稳定度光输。

五 | 在光信号收发信道方面，研制出高稳定性、高效率的光收发望远镜系统。一个月后，雄安新区空天信息和卫星互联网领域再迎大动作。还采用线性光学采样的干涉测量方式，实现了高精度的时间测量。最终，潘建伟团队在相隔 113 公里的新疆南山天文台和高崖子天文台之间，实现了万秒 10-19 量级稳定度的时频传递。11月16日，中国空天信息和卫星互联网创新联盟在雄安揭牌成立。此后，联盟在促进产业协同发展、协同创新、行业标准制定等领域发挥了重要作用。一家央企落户，引来一条产业链。

六 | 随着中国星网总部落地建设，多家卫星互联网上下游企业和创新平台纷纷奔赴雄安。
据张强介绍：把我们非常精密的这种时间信号，通过这个望远镜打到这个 100 公里以外的另外一个望远镜。那边的话，然后我的这个信号被那边的一个同样的一个望远镜接收，接收了之后他们进行一些比较精密的时间探测。其中，就包括鸿擎科技有限公司。这是中国唯一具备全生态服务能力的卫星组网解决方案商。2025年1月，它在雄安新区注册成立。

8月19日07时35分，鸿鹄03星搭载朱雀三号遥二运载火箭升空。同时那边也会打一个同样的一个精密的光源信号也打过来，在这边也做一个同样的一个精密探测，然后两边的信号再做一个对准，做一个校正。鸿擎科技总经理史耀中直言：“选择雄安，正是看中当地聚焦空天信息和卫星互联网产业发展，在卫星互联网、网络通信等方面具备完善的供应链统筹配套优势。
据了解，该实验在如此自由空间时频传递过程中：时间传递万秒稳定度达到飞秒量级，频率传递万秒稳定度优于 4E-19，系统相对偏差为 6.3E-20±3.4E-19，系统可容忍最大链路损耗高达 89dB，远高于中高轨星地链路损耗的典型预期值（约 78dB）。

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而国际计量组织计划 2026 年讨论“秒”定义的变更，也正因这项研究成果的实现，张强认为：如果能够实现洲际的比对的话，那么我们就可以实现新一代的这个“秒”定义。与日常生活相关那么接下来的一个问题便是，这项研究成果会带来哪些影响？引用 Nature 审稿人的评价就是：该工作是星地自由空间远距离光学时间频率传递领域的一项重大突破，将对暗物质探测、物理学基本常数检验、相对论检验等基础物理学研究产生重要影响。但除此之外，其实这项研究也与人们的日常生活息息相关。”正如张雪机车选择扎根重庆，看中的是“重庆摩托在全国首屈一指、极其完善的产业体系”“只要我们手里有一张图纸，当地配套体系就能帮我们把最顶尖的产品造出来。例如卫星的导航精度与计时精度紧密相关，若是希望定位更加准确（毫米以下），就需要更好的计时精度。”同理，在雄安新区，“链主”企业带来的行业集聚发展效应不断显现。如今，雄安已聚集起69家空天信息相关企业、9个创新平台，一条完整的空天信息和卫星互联网产业链正在加速成型。除了产业集聚优势，雄安新区的政策优势、营商环境等一系列“软实力”，也是托举鸿擎科技的有力支撑。在大地测量、地质勘探、雷达探测等涉及社会民生的领域，精确的时间也都将发挥重要的作用。

八 | 那么对于未来新“秒”的定义，你期待了吗？参考链接：[1]https://www.nature.com/articles/s41586-022-05228-5[2]https://weibo.com/2032139271/Mb1zivEhA?type=comment[3]https://mp.weixin.qq.com/s/MCbQ6UJFNflzF0VmrtPw4Q[4]https://tv.cctv.com/2022/10/06/VIDEYEjxB0UTcY85WichtWvz221006.shtml?spm=C45404.PCHhhgX3efBE.Ev0XVtu8CoWN.224[5]https://ishare.ifeng.com/c/s/v002EZ3vLgfck1LPf29qCKM51b4D1bqKqLDSTFiDq8nGUgw__。“卫星上天需要强劲的推力，而雄安新区优良的营商环境，就是我们企业快速发展的‘推进器’。”史耀中曾坦言。

鸿擎科技中试中心。此言非虚。回首过往，当双方达成意向合作之后，雄安新区相关部门主动对接，在企业注册、厂房选择、人员迁移等方面提供“一站式”服务，随时响应企业需求，为企业解决问题。

九 | 不光是为企业帮办手续，“真金白银”的投入也必不可少。企业落地后，雄安科技创新成长股权投资基金对鸿擎科技进行了8000万元投资。建设之初，雄安相关部门协助企业进行厂房设计，根据企业生产特点，为企业量身定制厂房，满足卫星整体装配与整机转运需求。与此同时，雄安推出的“雄才十六条”，让众多创新创业人才，心无旁骛扎根这片热土。一系列有温度、有力度、有速度的帮扶举措，让鸿擎科技倍感安心、踏实、振奋。一切就绪，惟有奋斗。

图为鸿鹄03星生产线。资料图鸿擎科技迅速开启运转，组建一支约60人的专业团队，开展研发、生产等工作。“鸿鹄03星”项目副总设计师伍焱就是其中之一。他曾参与多个卫星研发项目，首次来到雄安工作。

十 | “这里日新月异，发展很快，周围的变化肉眼可见。”谈起在雄安工作的直观感受，伍焱说，上下班途中常会看到，几天工夫一座大楼又“长高”了。除了发展变化快，伍焱为这支队伍展现出来的拼搏精神感到钦佩。“能参与研发‘鸿鹄03星’，大家都感到很有意义，毕竟是雄安第一颗卫星，因此，大家格外专注，斗志昂扬。

十一 | ”从微观层面来看，正是研发人员高效、务实、敬业的投入，攻克了一项又一项技术难题，才有了“鸿鹄03星”的成功下线。这个故事，也成为企业在雄安“来得了、留得住、发展好”的生动注脚。下线后，经过一系列测试、测验等准备工作，“鸿鹄03星”搭载朱雀三号重复使用遥二运载火箭进入太空。这意味着，雄安新区空天信息和卫星互联网产业实现了从“研发制造”到“在轨应用”的全流程闭环。不过，这远非终点，“雄安造”卫星的故事还在不断书写。位于雄安科创中心中试基地内的卫星共享智造中心、卫星共享测试中心已处于验收阶段，不久将正式投入使用，面向全国商业航天企业开放。