銣鐘作為導(dǎo)航衛(wèi)星的頻率基準(zhǔn)，直接決定著導(dǎo)航衛(wèi)星定位、測距、授時的準(zhǔn)確性，是整個導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵。伴隨著第32顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，又一臺“中國鐘”飛赴太空，全力維護北斗系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。

中國空間技術(shù)研究院是導(dǎo)航衛(wèi)星銣鐘的誕生地、技術(shù)成熟地。在導(dǎo)航衛(wèi)星銣鐘的研制歷程中，來自研究院所屬的空間電子信息技術(shù)研究院、蘭州空間技術(shù)物理研究所的研制隊伍通力合作，以強有力的技術(shù)為支撐，為北斗導(dǎo)航衛(wèi)星裝上了強勁的“中國心”。

▲孫家棟院士出席北斗二號銣鐘物理部分工作匯報會

銣鐘的研制歷史，就是一段極具代表性的空間技術(shù)發(fā)展史。改革開放初期，我國的星載銣原子鐘主要依靠進口，價格高達上百萬美元一臺。2004年，在我國宣布正式啟動北斗導(dǎo)航項目后，美國立即宣布了對中國的禁運令。北斗總設(shè)計師、中國科學(xué)院院士孫家棟明確指出：“美國人不賣，歐洲人的東西又沒有上過天，不能充分相信外國技術(shù)，中國人必須搞自己的鐘?！泵鎸щy，國人發(fā)出了堅定的聲音。來自西安、蘭州的航天人，聯(lián)合向銣鐘研制發(fā)起了沖擊。

物理部分研制：國家急需 吾輩傾力

銣鐘物理部分涉及原子物理、真空技術(shù)、光電技術(shù)、玻璃加工技術(shù)、熱控技術(shù)、微波技術(shù)等多個學(xué)科技術(shù)，技術(shù)指標(biāo)要求高，影響指標(biāo)的因素多，機理復(fù)雜，成了銣鐘攻關(guān)的重點之一。 國家急需之際，吾輩必將傾力。蘭州空間技術(shù)物理研究所立足在真空低溫、物理電子學(xué)和空間技術(shù)等領(lǐng)域具有雄厚的基礎(chǔ)，結(jié)合北京大學(xué)長期積累的原子鐘基本物理和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)成果，開啟了國產(chǎn)銣鐘物理部分的研制攻關(guān)之旅。

▲銣鐘物理部分

科研工作人員將國家利益放在第一位，為了心中共同的夢想，不計個人得失，忘我工作，加班加點，趕時間、搶節(jié)點，解決了力學(xué)、真空、熱和輻照等技術(shù)難題，于2005年8月15日完成了鑒定件的交付，并在同年10月7日完成國產(chǎn)銣鐘物理部分鑒定件研制總結(jié)暨轉(zhuǎn)正樣設(shè)計評審。

回首那段自主創(chuàng)新的“拓荒”之路，研究所研制人員感慨良多，為解決銣泡研制難題，科研人員攻堅克難，經(jīng)過無數(shù)次的調(diào)試、測試，完成了全金屬銣泡充制機的設(shè)計并投產(chǎn)使用；為實現(xiàn)銣鐘物理部分的長壽命指標(biāo)，在國內(nèi)率先使用了抗堿玻璃制作銣燈泡，并開展了長達7年的銣量消耗評價試驗，取得了矚目的成果。第一代銣泡研制人員劉蘇民技師在回憶中說道，他將畢生所學(xué)用到了銣泡技術(shù)的研制中，成績的取得并非一蹴而就，其背后是不斷的積累和不懈的創(chuàng)新。

工程化應(yīng)用：全面替代進口產(chǎn)品

作為銣鐘研制的抓總單位，中國空間技術(shù)研究院所屬空間電子信息技術(shù)研究院的設(shè)計師們將目光著眼于銣鐘的工程化應(yīng)用問題。早在“九五”期間，從導(dǎo)航衛(wèi)星應(yīng)用需求的層面來考慮，國家就將研制屬于自己的導(dǎo)航衛(wèi)星銣鐘列入目標(biāo)和計劃。經(jīng)過兩年的攻關(guān)，空間電子信息技術(shù)研究院實現(xiàn)了國內(nèi)導(dǎo)航衛(wèi)星銣鐘原理樣機研制“零”的突破，為導(dǎo)航衛(wèi)星銣鐘的工程化應(yīng)用打下了牢固的技術(shù)基礎(chǔ)。

▲北斗二號衛(wèi)星副總師劉波與研制人員進行技術(shù)討論

有了原理樣機的良好開端，設(shè)計人員不斷完善熱控設(shè)計并改進電路設(shè)計，同時進行了相應(yīng)的電磁兼容和力學(xué)試驗，銣鐘的成熟性和穩(wěn)定性得到進一步完善。

2006年9月9日，對銣鐘團隊是個有特殊意義的節(jié)日，他們又開創(chuàng)了一項中國人的“第一”，搭載于育種衛(wèi)星上的銣鐘成功開機，銣鐘在失重條件下正常工作，我國第一臺自主研發(fā)的星載銣鐘在軌運行正常，標(biāo)志著我國具備了獨立自主進行星上銣鐘研發(fā)的能力。

2007年4月14日，北斗二號衛(wèi)星飛行試驗星成功發(fā)射。衛(wèi)星搭載了中國空間技術(shù)研究院抓總研制的兩臺銣鐘，并作為主鐘使用，且在軌表現(xiàn)良好。

在隨后發(fā)射的系列導(dǎo)航衛(wèi)星中，銣鐘研制團隊不斷完善技術(shù)指標(biāo)和銣鐘的穩(wěn)定度。2012年，在北斗二號一期發(fā)射的最后三顆衛(wèi)星中，改變了以往的國產(chǎn)化銣鐘為主鐘、進口銣鐘為備份的搭配模式，國產(chǎn)化銣鐘完全取代了進口銣鐘，導(dǎo)航衛(wèi)星全部裝上了國產(chǎn)化銣鐘。

從“九五”期間先期攻關(guān)開始，到2012年北斗二號區(qū)域系統(tǒng)組建完成，再到補網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射。十余年間，空間電子信息技術(shù)研究院銣鐘研制團隊艱辛跋涉，鍥而不舍，先后交付30余臺正樣星載銣鐘，成功為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)打造了“中國心”。從進口鐘到中國鐘，從試驗星到區(qū)域組網(wǎng)，北斗二號工程經(jīng)過連續(xù)不斷的建設(shè)，在太空中布下了中國人自己的導(dǎo)航系統(tǒng)，彰顯了偉大祖國騰飛路上的中國坐標(biāo)。