7月2 8日，中國(guó)科協(xié)在第二十三屆年會(huì)閉幕式上發(fā)布了10個(gè)對(duì)科學(xué)發(fā)展具有導(dǎo)向作用的重大科學(xué)問(wèn)題，由中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)和中國(guó)宇航學(xué)會(huì)共同推薦的中國(guó)航天科技集團(tuán)五院514所總師劉民研究員提出的《地球以外有統(tǒng)一的時(shí)間規(guī)則嗎？》入選。
《地球以外有統(tǒng)一的時(shí)間規(guī)則嗎？》，探索地球以外廣袤宇宙的時(shí)間系統(tǒng)，以航天活動(dòng)未來(lái)發(fā)展對(duì)時(shí)間統(tǒng)一的需求，總結(jié)時(shí)間歷法發(fā)展的脈絡(luò)，研究空間守時(shí)系統(tǒng)技術(shù)上的可行。
對(duì)于該問(wèn)題，推薦專(zhuān)家評(píng)價(jià)認(rèn)為：人們拓展探索的空間范圍將面臨在地球引力勢(shì)范圍以外，不同質(zhì)心坐標(biāo)系之間的時(shí)間統(tǒng)一問(wèn)題。期望是帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者共同研究空間守時(shí)系統(tǒng)的技術(shù)體系，服務(wù)人類(lèi)深空活動(dòng)。將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)界影響和很大的實(shí)用價(jià)值。
在空間科學(xué)技術(shù)中，時(shí)間系統(tǒng)是精確描述天體和衛(wèi)星運(yùn)行位置及其相互關(guān)系的重要基準(zhǔn)，也是利用衛(wèi)星進(jìn)行定位的重要基準(zhǔn)。
衛(wèi)星進(jìn)行精密導(dǎo)航和定位，高精度的時(shí)間信息至關(guān)重要。
守時(shí)系統(tǒng)用于建立和維持時(shí)間頻率基準(zhǔn)，是確定時(shí)刻的重要標(biāo)尺。守時(shí)系統(tǒng)的建立，服務(wù)于統(tǒng)一時(shí)間的需要。
地球上的時(shí)間規(guī)則已經(jīng)發(fā)展完善，對(duì)于統(tǒng)一時(shí)間形成一套規(guī)則。
在人類(lèi)探索浩瀚宇宙的過(guò)程中，天地往返將成為常態(tài)，星際穿梭也不再是遙不可及的夢(mèng)想。要實(shí)現(xiàn)天體和衛(wèi)星間精準(zhǔn)定位，對(duì)地球以外、星球間精確時(shí)間信息的需求更為迫切。
登陸月球、火星探秘、宇宙探險(xiǎn)、太空工作生活……在人類(lèi)逐夢(mèng)星辰大海的征途面前，地球上的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間及其守時(shí)-授時(shí)和歷法規(guī)則，將不適用于月球、火星、以及其他地外天體。
在人類(lèi)夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)奔向更廣袤的太空之際，如何統(tǒng)一太陽(yáng)系內(nèi)的時(shí)間問(wèn)題將成為更加基礎(chǔ)、更加迫切，且影響深遠(yuǎn)的問(wèn)題。
基于此，劉民研究員提出“空間守時(shí)系統(tǒng)”，他表示建立新的時(shí)間規(guī)則是人類(lèi)走向太空的基礎(chǔ)。
目前為止開(kāi)展的深空探測(cè)活動(dòng)，都是相對(duì)獨(dú)立的天地時(shí)間同步系統(tǒng)，如火星、木星和月球的探測(cè)活動(dòng)都是自成體系，航天器除了與地面站通信外，不需要與其他系統(tǒng)開(kāi)展聯(lián)系。
如果一個(gè)孤立系統(tǒng)不需要與外界比較時(shí)間的話，就沒(méi)有統(tǒng)一時(shí)間的需要。但要開(kāi)展更為頻繁和常態(tài)的空間活動(dòng)，統(tǒng)一時(shí)間就極為重要。
按照相對(duì)論，不同局域之間，相對(duì)速度和引力勢(shì)不同，離開(kāi)地球引力勢(shì)范圍后，地球上的授時(shí)技術(shù)將不再適用。授時(shí)信號(hào)的傳輸受天體或衛(wèi)星、航天器軌道位置、運(yùn)行速度變化影響，延遲時(shí)間會(huì)不斷變化。不同坐標(biāo)系之間沒(méi)有同時(shí)性，時(shí)間上的不統(tǒng)一，對(duì)判斷天體或衛(wèi)星、航天器乃至未來(lái)空間交通運(yùn)輸工具的位置信息和運(yùn)行信息帶來(lái)重要影響。
“未來(lái)人類(lèi)空間活動(dòng)需要航天器相互協(xié)作，月球基地、火星基地之間建立互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，就應(yīng)該在不同局域坐標(biāo)系之間建立統(tǒng)一時(shí)間的規(guī)則，這就是空間守時(shí)系統(tǒng)要解決的問(wèn)題。”劉民研究員介紹。
按照劉民研究員的觀點(diǎn)，空間守時(shí)系統(tǒng)是建立在太陽(yáng)系質(zhì)心坐標(biāo)系上，以國(guó)際單位SI秒為基礎(chǔ)，用銫原子鐘測(cè)量原時(shí)，用脈沖星統(tǒng)一坐標(biāo)時(shí)，去中心化的時(shí)間測(cè)量技術(shù)和管理系統(tǒng)。
“我們率先提出了空間守時(shí)系統(tǒng)概念，用相對(duì)時(shí)間觀點(diǎn)，替代絕對(duì)時(shí)間的觀點(diǎn)，這項(xiàng)原始創(chuàng)新將引領(lǐng)時(shí)間規(guī)則的新變革。”劉民研究員說(shuō)，人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)知越來(lái)越清晰，深空探測(cè)和地外基地的布局成為大趨勢(shì)，脈沖星的發(fā)現(xiàn)和廣義相對(duì)論的普及應(yīng)用，為空間科技和航天事業(yè)發(fā)展提供機(jī)遇。率先布局空間守時(shí)系統(tǒng)，重新選擇時(shí)間起始原點(diǎn)，定義新的時(shí)間規(guī)則成為大勢(shì)所趨，將在人類(lèi)計(jì)量、航天歷史上翻開(kāi)新的篇章。
