第五十九章：风筝
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--^^Bonjour.TeeamFreitagnachmittag📖
🌟休息休息♨️（《Sendtous.》）：“记得多添衣服……阿蔓”，苏幕的声音在夜幕中青春磁性。“好，正喝暖暖的果汁呢”，司徒景蔓乖巧地回应着，停顿了一会的司徒景蔓缓缓地说道，“你们都是天使们。”“因为你是天使们的心，所以被爱环绕着，我会一直守着你，不仅是为我自己也为那善良gentle的人儿。”“谢谢我家大帅……你的默默懂得，我懂。”“Ialwaysbehereforyou，forever.”“嗯，myputer”，一股暖流在司徒景蔓心中流淌。……“给你继续讲故事咯”，苏幕亮了亮嗓子。“好，今天分享什么呢？”“有一样东西被称为追逐时间的机器，知道是什么么？”“不太清楚诶。”“原子钟……”“原子钟？”“对，NASA曾发射了一个新型原子钟，搭载它的是埃隆马斯克旗下公司SpaceX研制的重型猎鹰号FalconHeavy，简称FH。这次发射被称为STP-2任务，是太空测试项目SpaceTestProgram的一部分。实际上，新型原子钟的发射和测试可能会给国际太空探索之旅带来全新的变革。这款最新的原子钟名叫深空DeepSpace，由NASA的下属机构喷气推进实验室JetPropulsionLaboratory，简称JPL所打造，是针对现有原子钟的改造升级版。这次的升级不是挤牙膏，而是一次大换代。有了深空的加持，航空器在长途跋涉时会更加独立，减少对地球基站的信息依赖，从而更方便的去到宇宙的深处……原子钟可以极其精准的度量时间，在航空通信方面有广泛的应用，例如日常提供GPS信号的卫星上就搭载了原子钟。利用原子钟的道理其实很简单：光速乘以时间差等于距离，原子钟就是计量时间差的工具。具体来说，卫星发送光电信号到地球，地球接收后再反射给卫星，这样一来一回，就产生了时间差，通过测量信号发出和接收的时间差，就可以计算出卫星与地球的距离。利用这一原理，如果我们每隔一段时间就发射和测量一次，那么卫星的轨迹也就确定了。原始的描点连线方法，让我们不仅知道了它在哪，还知道了它要去哪。阿蔓，这下你是不是会说，道理我都懂，但原子钟和普通的钟表到底有什么区别？”“是呀，我很好奇！”“现代钟表里经常使用的是一种叫石英晶体振荡器的装置，石英晶体虽用起来方便，但做成的钟表精确度还达不到太空标准。要知道，为了保持卫星定位1m以内的误差，对应的时间测量精度要达到纳秒级别，也就是精确到十亿分之一秒。石英晶体还有另一个问题，稳定性。太空导航对计时工具的稳定性要求极高，即使最好的石英晶体表也会累积1纳秒/小时的误差，时间越长，误差越大。6周以后，误差可以累积到1毫秒，这时对应算出的卫星位置，就有约300km的误差。作为原子的重要组成部分，核外电子围绕原子核运动，携带不同能量的电子，运动的轨道也不同。……每种元素对应的能级也是固定的，如果把元素比作国家，每个国家都有固定的这么一些跑道，以供不同车速的车来使用。开头提到的电子跃迁频率，对应就是一辆车要加速多少才能去到下一级跑道。对同一种元素来说，电子跃迁频率的值不会改变，是宇宙范围内的固定值。话说回来，时间单位秒本身就是根据铯原子某两个能级间的跃迁频率来定义的。原子钟用电子跃迁频率来计时，正是一种巧妙的，回归本源的想法。在原子钟深空里，使用的是汞原子，它发生1纳秒误差所需要的时间超过4天，1毫秒误差要经过10年以上，要达到1秒误差就是1000万年之后的事了。更重要的是，原子钟可以自动调整误差。通过把汞原子结合到振动器里，测试员们完成了一种方法，就是如果振动器频率正确，汞原子会发生大量跃迁，否则就不会。于是汞原子成了原子钟的晴雨表，系统通过跃迁情况就可以判断误差，自动调整振动器，深空号的自我调节周期仅为几秒钟。除了这些原子钟的常规操作之外，深空真正的特别之处在于对汞离子的使用。把带电的汞离子装在空腔里，由于自身的电荷，它们会被电磁场捕获，从而不再乱跑，避免了它们与空腔壁的作用。在传统原子钟里，使用的是不带电的原子，它们四处乱窜，就很容易受到空腔壁的干扰。有了新技术的加持，深空的稳定性更上一层楼，比GPS卫星上搭载的原子钟提高了50倍。这样一来，说它是太空中最准的钟表也不为过了。……对于普通的卫星来说，它们搭载的原子钟仍然离不开地球上大型原子钟的校准。冰箱一般大小的地面原子钟肩负着给太空兄弟校准的重任，它不能在太空环境里使用，但本身非常的稳定，每天会给其他原子钟提供两次校准服务。现在，有了深空的帮助，飞行器不再需要高频率的校准，它们可以自给自足来测量当前的准确方位，给自己导航。同时也可以飞得更远，而不用担心长距离通信带来的种种问题。深空的出现，无疑让天文学家手里的风筝线变得更长了一些……”“嗯，阿幕大帅，明白啦！”“摸摸头，阿蔓，深情晚安……”“嗯，回以真情晚安……”……四季足印，叩响人生；春夏秋冬，漫步人间。你说，我是你最懂得的体贴，许你万千暖意；我说，你是我最欣赏的目光，允我万分珍惜。好梦，晚安！^～^（2019.12.06点滴随笔）
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