本报全媒体记者 李旭东

　　今年9月12日，是中国首台国产星载铷钟在轨20周年的日子。

　　在浩瀚的太空，星载铷钟作为导航卫星的频率基准，直接决定着定位、测距、授时精度，是导航卫星名副其实的“心脏”。

　　2006年9月9日，搭载着中国首台星载铷钟的“实践八号”育种卫星发射成功。9月11日，航天科技集团五院西安分院科研人员赶赴卫测中心，为铷钟锁定做前期的准备工作。9月12日14时30分，铷钟成功锁定!

　　这台由航天五院西安分院抓总，联合北京大学、510所研制的星载铷钟，第一次在太空失重环境下验证了性能，打破了海外技术封锁，化解了北斗工程建设的最大瓶颈，也彻底摆脱了受制于人的被动局面，属于中国太空的“时间心脏”，自此正式跳动。

　　啃下从零到一的硬骨头

　　20世纪90年代，北斗工程立项之初，高性能星载铷钟完整技术体系被海外垄断。制造中国人自己能用、上天稳得住的星载铷钟，成了航天五院西安分院铷钟研制人员的使命。

　　2004年，我国北斗导航项目正式启动。这一年，航天五院西安分院铷钟研制队在老一辈专家雷文琦带领下，向着星载铷钟工程化攻关发起冲锋。

　　铷钟研发横跨量子力学、电子、热控多门学科，参数改动“牵一发而动全身”。为了确保微波链路性能指标，“造钟者”们一次次扎进元器件制造企业，反复测试器件性能。

　　铷钟作为一套多重热控系统，对温度有着极高的要求。攻关中，经过卫星平台的努力，铷钟安装小舱的温控平台可实现16小时内温度变化不超过1摄氏度。

　　而铷钟内部的核心部件提出了更高的要求：温度波动必须控制在0.1摄氏度以内。单铷钟的稳定度指标测试，就要不间断连续监测17天。而团队日夜的坚守和期盼，终于等来回响。

　　2006年，中国首台星载铷钟上天，在轨表现良好。2007年4月14日，北斗二号飞行试验星成功发射，卫星搭载西安分院研制的两台铷钟，在轨表现良好，并作为主钟使用，为北斗二号导航系统建设的“占频保轨”打下了坚实基础。至此，我国彻底摆脱进口铷钟的掣肘，国产星载铷钟实现从零到一的历史性跨越。

　　为北斗锻造最强“心脏”

　　2009年，北斗三号卫星导航系统启动论证攻关，对星载铷钟提出更高指标：频率稳定度较北斗二号提升一个数量级，同时进一步压缩体积重量、延长在轨工作寿命。

　　2010年、2011年，航天五院西安分院“造钟者”们相继启动北斗三号高精度铷钟、甚高精度铷钟的研制工作。团队成员定下清晰目标：守住总体指标与可靠性底线，最大限度压缩整机重量。

　　团队将第一代国产铷钟的设计经验与北斗三号高精度铷钟指标要求相结合，创新提出二次电源内置布局，将铷钟物理部分与温度敏感电路集中布置于控温层，一举改善了铷钟的长期稳定度指标和温度特性。

　　第一台高精度铷钟进入真空罐进行测试后，结果令人振奋——相关指标取得了突破性进展。而甚高精度铷钟的攻坚，前后历时8年，从指标分解、方案论证到原理样机设计，研制团队接连攻克多项关键技术，产品技术水准跻身国际先进行列。

　　2017年11月15日，北斗三号首发双星奔赴太空，航天五院西安分院抓总研制的铷钟，稳定度相较北斗二号提升10倍。2020年，北斗三号组网收官两颗卫星发射升空，“造钟者”们为20颗北斗三号组网星研制了星载铷钟，之后继续保障备份星配套，累计为北斗卫星交付百余台铷钟产品。

　　竞逐商业航天新赛道

　　北斗三号组网完成，国家重大型号需求落地。与此同时，商业航天浪潮席卷而来。低轨互联网星座快速铺开，市场需求彻底转向轻量化、低成本、快速交付。传统铷钟的成本、体积难以适配商业卫星批量配套需求。航天五院西安分院启动小型化商业铷钟专项攻关，加入卓越产品开发计划。双线并进，一边深耕国家重大型号任务，一边加速轻量化货架产品迭代。

　　研发团队守住核心原子物理底层技术根基，对整机架构集约化重构。精简硬件模块，推进全面数字化升级，同步优化供应链管控，压缩制造成本。历经多轮方案迭代，小型化商用铷钟定型投产。最轻单机重量仅1公斤，模块化结构可灵活适配各类商业卫星平台，满足频率需求。

　　2025年，新一代低成本数字铷钟完成太空首飞，在轨状态良好。2026年实现规模化量产，累计交付近200台，在轨数量超百台。

　　从2006年首台国产化星载铷钟入轨，到2020年北斗三号全球组网，再到今天小型化产品批量交付，航天五院西安分院的“造钟者”们用几十年如一日的坚守，让“中国时间”在浩瀚太空中稳稳跳动。