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    【陜西科技傳媒網】見證“北京時間”

    發表日期:2019-07-09來源:陜西科技報放大 縮小

      時間是什么?“時間是一條長河,從遠古流到未來,時間是一種文字,書寫著數字化的文明……”“時間”從人類意識覺醒開始,便如影隨行,一直伴隨并深刻地影響著人類社會的進步與發展,每一個時代的計時工具,都代表著這個時代最高的科技水平。 

      中國時間即國家標準時間(北京時間)是怎么產生的?如何來到我們身邊,讓我們看到時間的指針,影響著我們的生活和工作? 

      6月13日至14日,本報記者隨中省主流媒體采訪團,赴中國科學院國家授時中心臨潼本部、渭南蒲城授時部、秦嶺深處洛南昊平觀測站,探秘“北京時間”如何發出,見證為了“北京時間”永不停歇、時刻追逐的科技工作者們! 

      西安臨潼:“北京時間”守時地  

      6月13日早上,采訪團迎著早上八九點的太陽,驅車來到驪山腳下的美麗臨潼,走進一座綠樹成蔭的安靜院落。這兒,就是中國科學院國家授時中心本部,就是在這里,跳動著“中國時間”的脈搏。 

      “1966年,國家授時中心始建于渭南蒲城;1980年將時間基準保持工作和研究工作遷至臨潼,臨潼就成了我國的守時地,當時叫陜西天文臺;2001年3月,改稱中國科學院國家授時中心?!眹沂跁r中心黨委書記竇忠向記者介紹,這里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,擔負著國家標準時間的建立、保持和發播任務,同時開展天體測量學、太陽物理、日地關系、天體力學、人造衛星觀測與研究,以及授時新手段等科研工作。 

      50多年來,國家授時中心在地理測繪、地震監測、航空航天、深空探測、衛星導航等領域,以及電力、通信、金融、交通等行業,特別是為國家星箭發射、航天試驗提供了準確可靠的時間頻率信號,保障了一系列重大任務的順利完成,為國家經濟發展、國防建設和國家安全諸多領域和部門,提供了可靠的高精度授時服務,多次受到國務院和國家有關部門嘉獎。

      “時間”是怎么產生的?科技處副處長任曉乾介紹,世界時是以地球自轉為基礎的時間計量系統,然而它并不是均勻的系統,隨著地球自轉速度變慢,世界時就和穩定的原子時之間產生誤差,就必須通過人工調節的方式使兩者協調一致,就產生了協調世界時(UTC),這實際上就是大家使用的標準時間,北京時間就是授時中心每天與國際上近80個實驗室比對產生的。  

      “北京時間”產生出來后,怎么發播出去?如今的授時手段已經多樣化,比如長短波授時、低頻時碼授時、互聯網授時、衛星單向授時、衛星雙向時間傳遞、光纖傳遞等,授時的方法不同,授時精度也就有所不同。授時中心根據用戶的需要,進行不同的授時方式,如果需要毫秒量級的時間,就用短波授時;如果需要微秒量級的時間,可以長波授時;如果需要十納秒量級的時間,就讓北斗衛星導航系統完成授時。 

      北京時間的發播準確度如何?記者參觀“時頻基準實驗室”時,正在工作的趙書紅副研究員自信地說:“我國的守時水平世界先進!” 

      她介紹,2013年國際時間局在日內瓦國際會議上,發布了對各國長達7年的研究結果表明,北京時間的準確度僅次于美國和俄羅斯,位居世界第三。2013年以來,北京時間與國際標準時間之間的誤差始終保持在10納秒以內,能達到如此準確度的國家,全球不足5個。

      渭南蒲城:“北京時間”授時地  

      采訪團13日到達渭南蒲城時,已經是下午6點多。距離縣城3公里的楊莊,在一片開闊地聳立著紅白相間的“鋼鐵塔”陣,在夕陽照耀下熠熠生輝,它們就是北京時間的“發射武器”——短波授時天線。 

      多年來,蒲城人稱這里是“326”或“天文臺”,北京時間就是從這里發出!授時部副主任段建文介紹,上世紀80年代初,考慮到時間比對工作收發訊等技術要求,以及信號監測、國際合作等需要,當時的陜西天文臺將天文觀測、時間基準、研究機構和管理機關遷建到臨潼,蒲城成為以長短波授時臺為主的陜西天文臺二部,現在叫“中國科學院國家授時中心授時部”。 

      為什么選擇蒲城作為北京時間的發播地?他說,1964年中國第一顆原子彈爆炸成功后,發射第一顆人造衛星被提上日程。蒲城地處我國大陸腹地,離中國大地原點僅100公里,發射的時間信號便于覆蓋全國;加上這里地質構造穩定,被地震等自然災難毀壞的系數極小,更重要的也是考慮戰略安全。

      為適應我國戰略武器發射、測控和空間技術發展的需要,1966年國家科委批準開始籌建,代號為“326工程”。1970年基本建成,經周恩來總理親自批準發播BPM短波無線電時號。1973年4月,國家決定增設長波授時臺,1985年完成發射系統建設,1986年正式開始我國的長波授時服務。  

      “當時,面對國外的技術封鎖,老一輩科學家不畏艱難,協作攻克了一個個技術難關,自主研制生產出了所有關鍵設備,國產化率達到了100%?!背崭敝魅螐垥噪H自豪地介紹,出于安全考慮,長波授時臺建在了地下,地上只有4座高聳的鐵塔承載著15噸的倒錐形天線體。此后,長短波授時系統又經多次改造升級,始終保持著國際先進水平,2009年發播臺才從地下搬到了地上。 

      記者一步步沿著階梯,走進長波授時地下發播臺,通幽曲轉,竟然深有四層大約26米,墻面堅實牢固,操作間簡潔寬敞,辦公設施保持時代原貌,龐大的各種設備靜靜地原樣“守候”著,是否在等待我們的“喚醒”?。 

      張曉際說:“這些設備雖然淘汰了,但沒有壞!這個地下工程設計可以保證工作一周不出去?!?/span> 

      環視這個神秘宏大的地下工程,堪稱一座授時歷史博物館,記者仿佛看到當年那人定勝天、戰天斗地的感人場景,由衷感嘆老一輩科學家們的愛國真情和奉獻精神,因為常年在地下工作,他們許多人都患有風濕性關節炎。

      洛南昊平:為導航授時“保駕護航”  

      如今,高精度時間已經成為一個國家科技、經濟、軍事和社會生活中至關重要的參量,廣泛應用于導航、電力、通信、航空、國防等領域。因此,國家授時中心正在建設“高精度地基授時系統”,這在提高國家授時系統的安全性、授時精度和可靠性,對國家安全、科學研究和基礎產業具有重要意義。項目已列入國家重大科技基礎設施“十三五”規劃的10個優先建設項目之一。 

      14日下午15時許,采訪團沿著曲曲彎彎的秦嶺山路,來到商洛市洛南縣保安鎮的“北斗村”,即國家授時中心昊平觀測站。 

      年輕的科研骨干饒永南副研究員,向記者介紹了昊平觀測站的建設和運行情況。他說,國家授時中心為了在陜西建設北斗衛星觀測站,尋找了100多個點,優選了5個,最后定在洛南昊平村。2013年開始建設40米天線,2015年10月建成并測試成功、交付使用。觀測站的主要使命就是服務北斗衛星導航系統及觀測脈沖星等,為高精度時間保駕護航。

      每天,這里有3個年輕人日夜守候,時時觀測并報告觀測結果。饒永南感慨地說:“百萬分之一秒的時間測量誤差,就會導致定位誤差300米。衛星導航系統雖然是一種導航定位系統,但導航定位的基本原理卻是時間測量?!?/span>  

      昊平觀測站站長方福勝說,長短波授時系統所建立的時間基準,是北京時間的源頭,也是北斗衛星導航系統的時間溯源系統,它廣泛應用于基礎研究和工程技術領域,成為國家的一個戰略資源。比如,5G通訊就需要高精度時間,沒有時間同步就無法實現高速高帶寬通訊,5G基站有著非常高的時間同步要求,精度要達到十幾個納秒。 

      為了見證中國時刻,不知有多少科學家將他們的青春甚至一生都奉獻給了“北京時間”,“高精度地基授時系統”建成后,必將成為國家授時中心的一張新名片。

     

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