国家授时中心标准时间 不能忘却的“时间印记”

栏目:时尚 2021-12-05 02:40:55
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有一个“时间博物馆”,里面潜伏着一群地上的巨大建筑和地下的“迷宫”。虽然充满了历史的沧桑,但我们仍能从这些厚重的钢板和巨大的广播装置中感受到“时间的痕迹”;

有一群时间守护者,在意气风发的年纪,远离城市来到这里。他们带着满腔的热血和干劲,硬是在一个山洞里“挖出”了中国第一个短波授时系统,用毕生的心血写成了一部“时间传奇”。

这是中国科学院国家授时中心浦城长短波授时站。它搭载了中国最早的科学仪器之一,长短波授时系统。是中国标准时间“北京时间”产生、维护、播出的地方,被钱学森先生誉为“中国的一大时钟”;这群守护者是这些高大的机房和一排排积满灰尘的设备的培育者和创始人,他们竭尽全力充当“时间的守护者”。

早期短波试播台天线 早期短波试播台天线

说起“授时”,最早可以追溯到《尚书·尧典》,记载:“是xi合、秦若昊天之命,历似日月星辰,尊民之时。”意思是说,帝尧命令和何认真仔细地按天办事,计算日月星辰的运行规律,制定历法,告诉人们日期和季节。这是最早的“时机”。

长短波发播控制系统 长短波广播控制系统

短波授时台内的机房 短波授时站机房

说到时间,古代人类首先以“日出日落”来判断时间,即由地球自转引起的昼夜变化;中国早期的文学作品《西游记》记载“星乱声缺,已是子夜半”,“两楼钟鼓响,月满干坤”,描述了当时一种以夜漏和钟鼓楼计时的方法;同样,《水浒传》中记载的人物高俅,也是当时的“明星”,喜欢蹴鞠,当时用沙漏计时;在外国文学作品《鲁滨逊漂流记》中,鲁滨逊漂流记每天用刀刻一个缺口,每七天刻一个两倍长的缺口,通过把帖子做成日历来判断时间。

短波授时台外景 短波授时站外部位置

长波授时台外景 长波授时站外部位置

上世纪80年代,陕西天文台全貌 20世纪80年代,陕西天文台全貌

从古至今,从国内到国外,计时工具不断更新,日晷、日晷等一系列计时工具也在不同时期使用。

我们熟悉的古代报时为“晨钟暮鼓”,是全市官方报时工具。因此,钟鼓楼成为中国古代城市建设的标准。

随着时代的发展和科技的进步,计时的手段多种多样,准确度也越来越高。“晨钟暮鼓”等报时方式已成为历史,新的报时体系逐渐形成,短波报时就是其中之一。要知道我们每天使用的“北京时间”都是由这个时间服务系统发布的。

准备工作的曲折

带着诸多关于时间和“计时”的疑问,记者来到了距离30多公里的临潼,走进中科院国家计时中心,探寻时间背后的故事。

据国家授时中心党委书记窦忠介绍,中国科学院国家授时中心的前身是中国科学院陕西天文台,建在陕西省蒲城县西北金枝山景陵附近,创建了新中国第一个短波授时站,项目代号“326”。

在蒲城建立短波授时站之前,我国在上海开展全国无线电授时,由上海天文台负责。由于条件有限,当时在上海真如租了一个邮电部短波无线电发射台,根据各观测站的联合测量和保持时间,每天定时广播。这个时间数字满足了当时国家建设的迫切需要。

但徐家汇天文台位于中国东南角,难以满足国家大规模建设的需要。因此,迫切需要在腹地建设一个全国范围的无线电授时站。因此,1955年,在国家科技发展12年的长远规划中,西北授时站的建立被正式列为国家重点工程。

短波授时台工作人员调试发射机 短波授时站的工作人员调试发射机

然后,时间服务站的选址也充满了波折。甘肃省兰州市首次被选为车站所在地。经国内外专家论证,兰州为地震活跃区,不宜建设授时站。同年,国家科委基于战略考虑,再次安排人赴新疆、青海、甘肃、陕西考察,最终确定陕西省武功县杨凌镇为预选地点。

在此期间,我国“651”计划的相关方案提出“在Xi安建设短波授时站,以满足第一颗人造地球卫星的需要”,同时提出在我国建设长波、超长波无线电台。方案出台后,中科院迅速回应,指出西北授时站不仅包括授时,未来还开展其他天文工作,选址应选在靠近卫星地面系统控制中心的位置,因此选址在Xi安。

1966年,遵循当时国防和战略任务的准备要求,经国家科委批准,授时平台的具体位置最终锁定在陕西关中地区蒲城县,“326工程”诞生并正式启动。

难忘的“时间记忆”

在了解“326”背后的故事时,记者有幸遇到了当初参与建设的“时代守护者”,他们向记者讲述了难忘的“时间戳”。

“我和1966年毕业于南京大学天文系的七位同学,1968年2月怀着为祖国天文研究工作贡献自己力量的热情来到陕西。当时,一辆大货车把我们从Xi安边家村西北支部拉出来,经过富平,行驶了近5个小时,然后进入陕西天文台院墙。定睛一看,就像一盆冷水从头顶倾泻而下。有什么天文台?有什么科研大楼?院墙里只有两排刚建成宿舍的平房。“在时间服务中心工作了48年多,现在已经退休8年的王正明,似乎还记得当年的场景。

授时人员调试设备 定时器调试设备

她说,提前在这里搞建设的干部,有一部分是西北分局调过来的,也有一部分和她一样,是1966年毕业的大学生,从全国各地来到这里。在她来之前,一些同事就住在这两排刚刚建成的平房里。当时提供的宿舍不够他们八个人住。幸运的是,她是女同性恋,有一张床。和她一起来的七个男同事都被安排在附近的一个农民家里,住在一个周围通风的木棚里。2月份北方天气很冷,这里没有取暖设备。可想而知,南方学生的生活有多艰难。

王正明说,现在科技发达,国家授时中心的工作人员可以在临潼机房遥控Xi安或洛南的望远镜,但当时中兴仪器集团的科研人员很难。在冬季寒冷的夜晚,他们必须每晚在户外站在仪器旁边3-4小时,手动操作仪器。尽管穿着棉大衣,戴着棉帽子,他们的手和脚仍然很冷。

“我是江苏人,南京大学毕业后被分配到陕西。当时和我一起来的大学生共有23人,都是刚从南京、上海、北京等地毕业的。”短波授时站建立之初来到蒲城的陕西省气象台原台长齐冠荣向记者回忆了当时的情景。他说:“我们来的时候,这里什么都没有,我们住的地方都是板房。我和其他几个NTU学生最终住在附近的乡下,没有地方住。”

他们到达蒲城后,做的第一件事不是开展计时工作,而是解决“三通”最基本的建设问题,即“供水、接入、供电”。在没有任何工具的情况下,他们只得到一副帆布手套来移动石头或做其他工作。他们亲手建造了工厂里的每一块砖和瓦。

南方饮食中的蔬菜很多,但蒲城是“没有辣椒的菜”,正好印证了当时关中地区的特色——“一菜一辣油”。很难想象他们没有辣椒和油,他们的桌子上只有一瓶醋和一瓶盐。齐冠荣说,身高1.78米时,体重只有120斤,属于严重低血糖。为了补充能量,遇到去北京出差的同事,总会让他们带点糖回来,防止低血糖。

但即使在这样的条件下,还是有人抢着来。齐冠荣说,他的一个同学因为没分到Xi安,一路坐车过来,最后得到了留下来的机会。他后悔苦难不算什么。对于那些研究天文学的人来说,将所学的知识运用到这片广袤的土地上进行实践是他们最大的愿望。

50多年前,在这个不为人知的地方,正是因为有这样一群雄心勃勃的科技工作者,他们甘于孤独,克服一切困难,勇于奉献,不辜负自己的使命,才造就了这片贫瘠而又偏僻的沟壑,创造了“时间奇迹”。作为最初的开拓者,他们用实际行动践行着“时间守护者”的神圣称号。

“326”不可磨灭的精神

蒲城长短波授时站是我国上世纪六七十年代自主研发建设的第一座国家级高精度无线电授时站。这套系统代表了当时中国计时技术、无线电技术和电子工业的最高水平,国产化率为100%,具有极其重要的历史价值、科技价值和社会价值。如今,神秘的“326”工程虽已跌入历史的尘埃,但施工过程中的艰辛,尤其是技术难题的攻克,仍让许多老一辈科技工作者记忆犹新。

据报道,短波授时站建于1970年9月,在周恩来总理的亲自指示下开始了试点广播。1973年,根据远洋授时的需要进行了扩建。1980年通过技术鉴定,次年7月正式承担国内短波授时任务。同时,为了提高授时和报时的精度,建立完整独立的授时服务体系,陕西天文台于20世纪70年代开始增设长波授时站,1986年通过国家技术鉴定,1987年正式承担我国长波授时任务。

随着短波授时站的建立,我国具备了自主、可控、连续、高精度的覆盖全国的陆基无线电授时能力。随着长波授时站的建成,我国陆基无线电授时精度从毫秒级提高到微秒级,跻身世界先进水平。该成果1988年获国家科技进步奖一等奖,1984年作为国家重大科技成果参加天安门广场国庆35周年庆祝活动。

在这些成就的背后,许多守时者付出了努力。

“当时单位为我们安装了第一台电子管电脑,也是在那时我们才开始学习计算机语言、编程等。在此之前,2小时的观测数据需要2小时的人工计算和2小时的核对。用电脑后,3分钟就完成了,我们都很开心。现在,可能1秒钟都用不上。”谈到如何克服当时的技术难题,王正明说。

1984年,常波计时员作为国家重大科技成果参加了庆祝中华人民共和国成立35周年的活动

谈及如何攻克技术难关,曾在报时部老短站工作的尹德龙侃侃说:“那时候,可以说是穷。这里说的贫困不是没有钱,没有设备,关键是技术。当时定时中心一部分工作人员来自学校,其余都是退伍军人加上一些知青。刚毕业的学生没有经验,来自部队或者知青的没有知识储备,有的甚至不知道电容是什么。那我们该怎么办?除了下定决心学习,我别无选择。当时主要采取了两种方法,一种是“以旧带新”,让技能人才对新人给予更多的培训和指导,另一种是派新人到上海、北京等广播电台,学习人的管理方法和机械设备的使用。”他说,短波授时站是我国唯一的短波授时站,连外国都在这里接收信号。如果时间不对,迷路的不是时间服务中心的人,而是全国人民。当时,他们要求自己说:“这是国家的任务,不可轻视。我们必须全心全意、尽全力、尽责任地完成这项任务。90%做不到,99%也做不到,肯定是100%。不差、不错,确保国家交付的任务与我们没有任何问题,这是我们的使命感。”

正是因为这些老一辈计时员以国家需求为己任,自力更生,奋发图强,不辱使命,才使计时员一步一个脚印地向前迈进,最终如期建成国家计时员队伍,圆满完成历次国防试验任务,为国家安全和经济发展作出重要贡献。也就是在建设发展的过程中,他们积累了深厚的历史文化和时代记忆,形成了“名利双收,甘于贫穷”的老一辈计时员

中国科学院国家授时中心外景 中国科学院国家授时中心位置

不要错过《时间隧道》

“如果国家授时中心没有标准时间,那么国家就会处于混乱状态,我们的通讯就会中断,航班也会混乱。比如在金融系统中,如果交易者和金融交换系统的世界中出现了一秒钟的错误,那么围绕这一秒钟的股市价格波动就会使一个人成为百万富翁,或者可能错误地使一个人成为穷人。”中国科学院国家授时中心主任张守刚在接受采访时表示。

的确,时间对我们的珍贵是不言而喻的,而在时间背后起着核心作用的“时机”尤为重要。有了“时机”,我们享受了很多“时间福利”;有了“时机”,就能成功嫁接更多前沿技术。

2001年,中国科学院陕西天文台更名为中国科学院国家授时中心。自此,“时间服务”被应用到了更广泛的领域。

从短波到长波,我国授时精度达到百万分之一秒;从世界时到原子时,北京时间的脉搏在这里跳动;从陆基到星基,全方位立体授时;从特殊使用到普及,原子时走进寻常百姓家;从空开始,卫星导航领域彻底革新。可以说,“时机”把我们的生活带入了一个新的领域。

据国家授时中心党委书记窦忠介绍,未来,国家授时中心将在长短波授时系统的基础上,建设新一代高精度地基授时系统,呼应北斗导航,为我国导航定位授时一体化授时空系统建设贡献力量。这个三维授时系统建成后,将是世界上唯一的三维授时系统。

有人描述说,“用几秒钟,达尔文就乘船环游世界,毫无阻碍。用毫秒,电网可以高效运行,检测事故;以微秒级的时间,移动通信已经进入4G时代,实时高效;用纳秒时间,北斗把导航简化成方程,精确定位;用皮秒,神舟和天宫可以对接……”

因为“时机”,我们知道时间的“魔力”;因为“计时”,计时方式一次又一次的改变,因为“计时”……让我们追寻老一辈计时人的“时间痕迹”,期待新一代计时人的“时间梦”,一路走进“时间隧道”,赶上属于时间的“下一班车”。