“定時神針”3000萬年誤差1秒

成功發射的天宮二號搭載了多種高精尖科學裝備。其中，由中科院上海光機所研制的“定時神針”——空間冷原子鐘，有望實現約3000萬年誤差1秒的超高精度，這將是國際上首台在軌運行並開展科學實驗的空間冷原子鐘，也是目前在空間運行的最高精度原子鐘。

人類社會發展離不開對時間的精確測量。之前，在太空中運行的原子鐘都是熱原子鐘，精度最高對應300萬年誤差1秒。此次，由天宮二號搭載的空間冷原子鐘將激光冷卻技術送入太空，在空間微重力環境下，進一步使時間精度提升10倍，意味著這台鐘運行3000萬年才會有1秒的誤差！

如此精准的鐘到底有什麼作用呢？中科院上海光機所量子光學重點實驗室主任劉亮介紹，在太空中，空間冷原子鐘可以建立超高精度時間頻率基准。有了這個基准，就可以把天上其他原子鐘同步起來，讓全球衛星導航系統具有更加精確和穩定的運行能力。

此外，冷原子技術的發展還將大幅提高許多實驗的精度，讓原來不可能進行的實驗成為可能。例如，開展深空導航定位。劉亮說，如果我們在太陽系中不受引力影響的拉格朗日點各放置一台冷原子鐘，人類就可以超越近地范圍、在太陽系這個更大的范圍內實現准確定位，開展大尺度時空研究，包括廣義相對論在大尺度情況下是否成立等。

同時，空間冷原子鐘還能測量引力紅移。根據廣義相對論，時間沒有統一的概念，在火星、月球等不同的引力場裡，時間都是不一樣的。“如果天上有個原子鐘，地面也有個原子鐘，那麼一比較，就知道時間相差多少，然后利用這個時間差就可以測量引力紅移。”劉亮說。在不遠的將來，空間冷原子鐘的發展或許能讓科幻世界的諸多猜想得到明確的解答。

“小蜜蜂”探尋宇宙中最猛烈爆炸

一枚外觀像盒方形蛋糕，並被科學家昵稱為“小蜜蜂”的探測器將“趴”在“天宮二號”的頂部，用它復雜的“眼睛”尋找宇宙中最閃耀的爆炸——伽馬射線暴，幫助人類理解這激烈又短暫的瞬間燦爛是如何產生的。

“小蜜蜂”的大名叫天極，英文名POLAR，學名是伽馬暴偏振探測儀。

伽馬射線暴是來自宇宙空間的伽馬射線短時間突然增強的現象。雖然伽馬射線暴的持續時間長者隻有數百秒，短者更是不足數十毫秒，但期間釋放的能量幾乎搶了整個宇宙的風頭，瞬時亮度甚至有可能勝過全宇宙其他天體的總和。

伽馬暴的發現頗具傳奇色彩。美國在1963年發射了探測伽馬光子的Vela系列軍事衛星，以監測冷戰對手蘇聯核試驗時所產生的伽馬光子。這些衛星卻意外地發現了許多既不是來自地球，也不是來自太陽，而是來自宇宙空間的伽馬射線爆發現象。這些令人“意想不到”的發現打開了伽馬暴研究領域的大門。目前伽馬暴比較公認的成因是與宇宙中接近光速的噴流現象有關。一些觀點認為這種噴流是在大質量恆星死亡的過程中產生的，也有人猜測是兩個致密天體如中子星的合並產生的。這兩種過程一般都伴隨著黑洞的產生。

迄今科學家發現的所有伽馬暴都遠在銀河系之外。如果地球附近出現伽馬暴，並且地球處在其釋放路徑上，那麼地球上的生命將遭遇滅頂之災。盡管難以確認，但是伽馬暴可能是導致奧陶紀大滅絕事件（第一次生物大滅絕）的原因之一。這個事件致使85%的海洋生物滅絕。伽馬暴甚至可能是人類還未發現外星生命的一個原因，這些外星生命或許已經被意外的伽馬暴毀滅了。