中科院上海天文台牵头，联合中科院上海技物所和上海航天电子技术研究所，经过三代科研工作者的原理探索和工程化改造，终于研制出了中国首台星载氢原子钟，现在它正“跳动”在北斗三号卫星上。 

　　目前，中国北斗已经成长为了世界四大卫星导航系统之一，北斗三号卫星的陆续升空标志着它正式进入全球组网新时代。 

　　星载原子钟被称为导航卫星的“心脏”，为卫星系统提供高稳定的时间频率基准信号。它决定了导航系统的导航定位、测速及授时的精度，是一个国家能否具备独立发展导航系统能力的核心技术之一。 

　　普通的钟表通过机械的震动或摆动来计时，误差可能达到一天一秒。完全无法满足定位导航所需要的时间精度，那么怎么办呢？这就需要依靠我身边的这台氢原子钟了，可是原子靠什么来计算时间呢？ 

　　它是利用原子的跃迁频率非常稳定这样一个特点进行计时，跃迁频率大概是1秒有14亿次，目前能够做到在太空上面能够做到300万年才能误差1秒。 

　　此前，这项技术仅为少数西方国家所掌握，中科院上海天文台牵头，联合中科院上海技物所和上海航天电子技术研究所，经过三代科研工作者的原理探索和工程化改造，终于研制出了中国首台星载氢原子钟，现在它正“跳动”在北斗三号卫星上。 

　　这一台是地面使用的主动型氢原子钟，它的重量有一百多公斤，能够实现一千万年才差一秒，但是呢，因为它太大太重，所以不适合卫星使用，针对这个卫星的应用，我们开发了小型化的氢原子钟，小型化氢原子钟，目前做到重量是23公斤，/ 需要做很多特殊的设计，包括力学、热学以及辐射方面的特殊设计，才能满足星上长期在轨工作10年以上的寿命要求。 

　　但光是天上的钟走得准还不够，必须把天上的钟和地上的钟精准同步起来，这也是卫星时间频率系统的关键，利用先进的卫星激光测距技术，配合星载激光时差测量仪，上海天文台实现了高精度星地时间同步。 

　　这一块也是我们天文台长期的积累。因为早期在天文台成立之初，我们就接收到国家的任务，成功主导了中国时间的发布，到现在为止都是我们早期研制的一个成果延续。 

　　氢钟精度高，但它工作环境的要求也很高，对温度和震动都非常敏感，为了保证它良好运行，卫星也做了特别的设计。

　　我们做了很多电磁屏蔽，做了给它独立的一个房间，什么是独立房间，就是独立的温控，一定要在卫星的运行过程当中，保持在正负1度波动，它才能稳定工作。 

　　未来，为了更好地服务北斗三号导航卫星，氢钟必须继续减重，这也是国外导航技术在重点突破的领域。 

　　现在这个氢钟它的重量一直在尽可能要减到十几公斤，在接下来一两年，因为它的性能不能变，你的整体的稳定性不能变，但你的重量又把它减下来，所以我们科研人员正在做好多的科技攻关吧。