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图为空间冷原子钟
多年来 ， 出于进一步精确把控时间的需求 ， 科学家通过不断影响测量时间工具所处的电场、磁场以及温度等基本物理量 ， 来不断调整提高时间测量的精准度 ， 这一工作早在上个世纪40年代就已经展开 ， 就有人利用原子超精细结构跃迁能级具有更加稳定的跃迁频率这个特点 ， 研制出了相比当时常用的石英晶体钟精度高得多的原子钟 ， 之后人类计时的精度就开始了飞速发展 ， 几乎每10年都能提高一个数量级 ， 但截至20世纪末 ， 计时误差仍旧在300万年一秒 ， 不过建立在这种计时方式基础上的美国GPS导航系统 ， 已经声名远扬 。
图为石英钟
由于相当可观的前景 ， 这类研究并没有止步于此 ， 科学家们开始将激光冷却原子这一技术 ， 和空间微重力环境结合在了一起 ， 利用激光冷却技术 ， 原子将被冷却到一个极低的温度 ， 能够更大程度的消除原子热运动对原子钟性能的干扰 ， 微重力环境中 ， 原子团则能够做超慢速匀速直线运动 ， 通过对这种运动的精细测量 ， 将有希望在空间轨道获得比地面上的线宽窄一个数量级的原子钟谱线 ， 进而再度提高原子钟的精度 。
图为GPS导航仪
经过近10年的不懈努力 ， 终于在2016年 ， 中国第一台空间冷原子钟成功面世 ， 和天宫二号空间站一起进入了太空 ， 成为了全世界第一台在轨进行实验的空间冷原子钟 ， 在两年的时间中 ， 它完成了全部既定在轨的测试任务 ， 证实其可以作为太空中一个高精度的时间基准 ， 校正其他原子钟的时间 。
图为天宫二号空间站
尤其空间轨道不同于地表 ， 时间基准信号在和卫星或者宇航器进行同步对比时 ， 会受到许多干扰 ， 进而出现各种误差 ， 导致不稳定性的产生 ， 空间冷原子钟能够在轨运行 ， 小型化后 ， 可以运用在卫星 ， 或是北斗导航系统中 ， 在太空中建立超高精度的时间频率基准 ， 使得与之同步的全球卫星导航系统可以拥有更加精确定位 ， 和稳定的运行能力 。
空间冷原子钟能够做出的贡献也并不止步于此 ， 它的成功将为空间冷原子物理 ， 空间高精度时频系统 ， 以及空间冷原子陀螺仪等量子敏感器的进一步深入研究奠定技术基础 ， 还可以在全球卫星导航定位系统、地球重力场测量以及广义相对论验证等一系列重大技术和基础物理等多个方面 ， 做出突出成就 ， 相信在科研工作者的不懈努力下 ， 中国在时间测量乃至其他领域的发展将不可估量 ， 假以时日 ， 走在世界前列 ， 引领时代发展也不无可能 。
