在宇宙探索的征程中，精准的时间测量至关重要。近期，中国科学院国家授时中心在中国空间站上取得了重大科研突破——首次成功实现空间碱土金属原子的激光冷却，为高精度空间光学钟的研制提供了坚实基础。近日，该研究成果以Express letter在线发表在物理学TOP期刊Chinese Physics Letters。

中国科学院国家授时中心作为主承担单位，联合中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院大学杭州高等研究院、国防科技大学等团队研制了首台空间光钟，载荷放置于我国空间站梦天实验舱。空间光钟作为我国空间站高精度时频系统的最高精度时间频率信号源，为我国空天地一体化时频体系的建立提供技术支撑和保障。

空间光钟研制中，国家授时中心以锶光钟研究组为首的科研团队历经十多年攻关，研发出了一套高度集成化的小型空间锶光钟物理系统。使其能够满足火箭运载，并且在空间站复杂环境中稳定运行，科研人员成功实现了对锶（Sr）原子的激光冷却，捕获了约（1.50±0.13）×10⁶ 个⁸⁷Sr 原子和（8.00±0.56）×10⁶ 个⁸⁸Sr 原子。

空间光钟最核心技术之一：空间光钟物理系统，作为我国在空间仪器研制领域的原创技术，先后获得中国（2022）、美国（2023）、欧盟（2023）发明专利授权，并获得了日内瓦国际发明展金奖（2024）、德国纽伦堡发明展金奖（2024）。

空间实现碱土金属激光冷却这一成果不仅标志着我国在空间冷原子物理领域迈出了关键一步，也为空间高精度光钟的研制和应用铺平了道路。

中国科学院国家授时中心的这一突破，展现了我国在时频科学领域的创新能力。未来，随着技术的不断优化和完善，空间碱土金属激光冷却技术将推动我国空间科学研究迈向新的高度，为探索宇宙的奥秘贡献更多中国智慧和力量。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0256-307X/42/6/063701

中国空间站锶原子空间光钟俘获到的蓝MOT原子图像。（a）87Sr原子图像，（b）88Sr原子图像