時(shí)間是什么？“時(shí)間是一條長(zhǎng)河，從遠(yuǎn)古流到未來(lái)，時(shí)間是一種文字，書寫著數(shù)字化的文明……”“時(shí)間”從人類意識(shí)覺醒開始，便如影隨行，一直伴隨并深刻地影響著人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，每一個(gè)時(shí)代的計(jì)時(shí)工具，都代表著這個(gè)時(shí)代最高的科技水平。
中國(guó)時(shí)間即國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（北京時(shí)間）是怎么產(chǎn)生的？如何來(lái)到我們身邊，讓我們看到時(shí)間的指針，影響著我們的生活和工作？
6月13日至14日，本報(bào)記者隨中省主流媒體采訪團(tuán)，赴中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心臨潼本部、渭南蒲城授時(shí)部、秦嶺深處洛南昊平觀測(cè)站，探秘“北京時(shí)間”如何發(fā)出，見證為了“北京時(shí)間”永不停歇、時(shí)刻追逐的科技工作者們！
西安臨潼：“北京時(shí)間”守時(shí)地
6月13日早上，采訪團(tuán)迎著早上八九點(diǎn)的太陽(yáng)，驅(qū)車來(lái)到驪山腳下的美麗臨潼，走進(jìn)一座綠樹成蔭的安靜院落。這兒，就是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心本部，就是在這里，跳動(dòng)著“中國(guó)時(shí)間”的脈搏。
“1966年，國(guó)家授時(shí)中心始建于渭南蒲城；1980年將時(shí)間基準(zhǔn)保持工作和研究工作遷至臨潼，臨潼就成了我國(guó)的守時(shí)地，當(dāng)時(shí)叫陜西天文臺(tái)；2001年3月，改稱中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心?！眹?guó)家授時(shí)中心黨委書記竇忠向記者介紹，這里是我國(guó)唯一全面專業(yè)從事時(shí)間頻率科學(xué)研究和授時(shí)服務(wù)的科研機(jī)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的建立、保持和發(fā)播任務(wù)，同時(shí)開展天體測(cè)量學(xué)、太陽(yáng)物理、日地關(guān)系、天體力學(xué)、人造衛(wèi)星觀測(cè)與研究，以及授時(shí)新手段等科研工作。
50多年來(lái)，國(guó)家授時(shí)中心在地理測(cè)繪、地震監(jiān)測(cè)、航空航天、深空探測(cè)、衛(wèi)星導(dǎo)航等領(lǐng)域，以及電力、通信、金融、交通等行業(yè)，特別是為國(guó)家星箭發(fā)射、航天試驗(yàn)提供了準(zhǔn)確可靠的時(shí)間頻率信號(hào)，保障了一系列重大任務(wù)的順利完成，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國(guó)防建設(shè)和國(guó)家安全諸多領(lǐng)域和部門，提供了可靠的高精度授時(shí)服務(wù)，多次受到國(guó)務(wù)院和國(guó)家有關(guān)部門嘉獎(jiǎng)。
“時(shí)間”是怎么產(chǎn)生的？科技處副處長(zhǎng)任曉乾介紹，世界時(shí)是以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)，然而它并不是均勻的系統(tǒng)，隨著地球自轉(zhuǎn)速度變慢，世界時(shí)就和穩(wěn)定的原子時(shí)之間產(chǎn)生誤差，就必須通過(guò)人工調(diào)節(jié)的方式使兩者協(xié)調(diào)一致，就產(chǎn)生了協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC），這實(shí)際上就是大家使用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，北京時(shí)間就是授時(shí)中心每天與國(guó)際上近80個(gè)實(shí)驗(yàn)室比對(duì)產(chǎn)生的。
“北京時(shí)間”產(chǎn)生出來(lái)后，怎么發(fā)播出去？如今的授時(shí)手段已經(jīng)多樣化，比如長(zhǎng)短波授時(shí)、低頻時(shí)碼授時(shí)、互聯(lián)網(wǎng)授時(shí)、衛(wèi)星單向授時(shí)、衛(wèi)星雙向時(shí)間傳遞、光纖傳遞等，授時(shí)的方法不同，授時(shí)精度也就有所不同。授時(shí)中心根據(jù)用戶的需要，進(jìn)行不同的授時(shí)方式，如果需要毫秒量級(jí)的時(shí)間，就用短波授時(shí)；如果需要微秒量級(jí)的時(shí)間，可以長(zhǎng)波授時(shí)；如果需要十納秒量級(jí)的時(shí)間，就讓北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完成授時(shí)。
北京時(shí)間的發(fā)播準(zhǔn)確度如何？記者參觀“時(shí)頻基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室”時(shí)，正在工作的趙書紅副研究員自信地說(shuō)：“我國(guó)的守時(shí)水平世界先進(jìn)！”
她介紹，2013年國(guó)際時(shí)間局在日內(nèi)瓦國(guó)際會(huì)議上，發(fā)布了對(duì)各國(guó)長(zhǎng)達(dá)7年的研究結(jié)果表明，北京時(shí)間的準(zhǔn)確度僅次于美國(guó)和俄羅斯，位居世界第三。2013年以來(lái)，北京時(shí)間與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間之間的誤差始終保持在10納秒以內(nèi)，能達(dá)到如此準(zhǔn)確度的國(guó)家，全球不足5個(gè)。
渭南蒲城：“北京時(shí)間”授時(shí)地
采訪團(tuán)13日到達(dá)渭南蒲城時(shí)，已經(jīng)是下午6點(diǎn)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(yáng)照耀下熠熠生輝，它們就是北京時(shí)間的“發(fā)射武器”——短波授時(shí)天線。
多年來(lái),蒲城人稱這里是“326”或“天文臺(tái)”，北京時(shí)間就是從這里發(fā)出！授時(shí)部副主任段建文介紹，上世紀(jì)80年代初，考慮到時(shí)間比對(duì)工作收發(fā)訊等技術(shù)要求，以及信號(hào)監(jiān)測(cè)、國(guó)際合作等需要，當(dāng)時(shí)的陜西天文臺(tái)將天文觀測(cè)、時(shí)間基準(zhǔn)、研究機(jī)構(gòu)和管理機(jī)關(guān)遷建到臨潼，蒲城成為以長(zhǎng)短波授時(shí)臺(tái)為主的陜西天文臺(tái)二部，現(xiàn)在叫“中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心授時(shí)部”。
為什么選擇蒲城作為北京時(shí)間的發(fā)播地？他說(shuō)，1964年中國(guó)第一顆原子彈爆炸成功后，發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星被提上日程。蒲城地處我國(guó)大陸腹地，離中國(guó)大地原點(diǎn)僅100公里，發(fā)射的時(shí)間信號(hào)便于覆蓋全國(guó)；加上這里地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，被地震等自然災(zāi)難毀壞的系數(shù)極小，更重要的也是考慮戰(zhàn)略安全。
為適應(yīng)我國(guó)戰(zhàn)略武器發(fā)射、測(cè)控和空間技術(shù)發(fā)展的需要，1966年國(guó)家科委批準(zhǔn)開始籌建，代號(hào)為“326工程”。1970年基本建成，經(jīng)周恩來(lái)總理親自批準(zhǔn)發(fā)播BPM短波無(wú)線電時(shí)號(hào)。1973年4月，國(guó)家決定增設(shè)長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)，1985年完成發(fā)射系統(tǒng)建設(shè)，1986年正式開始我國(guó)的長(zhǎng)波授時(shí)服務(wù)。
“當(dāng)時(shí)，面對(duì)國(guó)外的技術(shù)封鎖，老一輩科學(xué)家不畏艱難，協(xié)作攻克了一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)，自主研制生產(chǎn)出了所有關(guān)鍵設(shè)備，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到了100%?！背?wù)副主任張曉際自豪地介紹，出于安全考慮，長(zhǎng)波授時(shí)臺(tái)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(zhǎng)短波授時(shí)系統(tǒng)又經(jīng)多次改造升級(jí)，始終保持著國(guó)際先進(jìn)水平，2009年發(fā)播臺(tái)才從地下搬到了地上。
記者一步步沿著階梯，走進(jìn)長(zhǎng)波授時(shí)地下發(fā)播臺(tái)，通幽曲轉(zhuǎn)，竟然深有四層大約26米，墻面堅(jiān)實(shí)牢固，操作間簡(jiǎn)潔寬敞，辦公設(shè)施保持時(shí)代原貌，龐大的各種設(shè)備靜靜地原樣“守候”著，是否在等待我們的“喚醒”？。
張曉際說(shuō)：“這些設(shè)備雖然淘汰了，但沒有壞！這個(gè)地下工程設(shè)計(jì)可以保證工作一周不出去?！?/span>
環(huán)視這個(gè)神秘宏大的地下工程，堪稱一座授時(shí)歷史博物館，記者仿佛看到當(dāng)年那人定勝天、戰(zhàn)天斗地的感人場(chǎng)景，由衷感嘆老一輩科學(xué)家們的愛國(guó)真情和奉獻(xiàn)精神，因?yàn)槌Ｄ暝诘叵鹿ぷ?，他們?cè)S多人都患有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。
洛南昊平：為導(dǎo)航授時(shí)“保駕護(hù)航”
如今，高精度時(shí)間已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科技、經(jīng)濟(jì)、軍事和社會(huì)生活中至關(guān)重要的參量，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、電力、通信、航空、國(guó)防等領(lǐng)域。因此，國(guó)家授時(shí)中心正在建設(shè)“高精度地基授時(shí)系統(tǒng)”，這在提高國(guó)家授時(shí)系統(tǒng)的安全性、授時(shí)精度和可靠性，對(duì)國(guó)家安全、科學(xué)研究和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)具有重要意義。項(xiàng)目已列入國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“十三五”規(guī)劃的10個(gè)優(yōu)先建設(shè)項(xiàng)目之一。
14日下午15時(shí)許，采訪團(tuán)沿著曲曲彎彎的秦嶺山路，來(lái)到商洛市洛南縣保安鎮(zhèn)的“北斗村”，即國(guó)家授時(shí)中心昊平觀測(cè)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(cè)站的建設(shè)和運(yùn)行情況。他說(shuō)，國(guó)家授時(shí)中心為了在陜西建設(shè)北斗衛(wèi)星觀測(cè)站，尋找了100多個(gè)點(diǎn)，優(yōu)選了5個(gè)，最后定在洛南昊平村。2013年開始建設(shè)40米天線，2015年10月建成并測(cè)試成功、交付使用。觀測(cè)站的主要使命就是服務(wù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及觀測(cè)脈沖星等，為高精度時(shí)間保駕護(hù)航。
每天，這里有3個(gè)年輕人日夜守候，時(shí)時(shí)觀測(cè)并報(bào)告觀測(cè)結(jié)果。饒永南感慨地說(shuō)：“百萬(wàn)分之一秒的時(shí)間測(cè)量誤差，就會(huì)導(dǎo)致定位誤差300米。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然是一種導(dǎo)航定位系統(tǒng)，但導(dǎo)航定位的基本原理卻是時(shí)間測(cè)量。”
昊平觀測(cè)站站長(zhǎng)方福勝說(shuō)，長(zhǎng)短波授時(shí)系統(tǒng)所建立的時(shí)間基準(zhǔn)，是北京時(shí)間的源頭，也是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間溯源系統(tǒng)，它廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)領(lǐng)域，成為國(guó)家的一個(gè)戰(zhàn)略資源。比如，5G通訊就需要高精度時(shí)間，沒有時(shí)間同步就無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速高帶寬通訊，5G基站有著非常高的時(shí)間同步要求，精度要達(dá)到十幾個(gè)納秒。
為了見證中國(guó)時(shí)刻，不知有多少科學(xué)家將他們的青春甚至一生都奉獻(xiàn)給了“北京時(shí)間”，“高精度地基授時(shí)系統(tǒng)”建成后，必將成為國(guó)家授時(shí)中心的一張新名片。
