從古至今，科技工作者從未停止對光的探索和研究。國防科技大學研究員、博士生導師鄒宏新便是其中之一。他帶領團隊長期研究空間引力場對中國空間站冷原子光鐘產生的相對論紅移效應。相關成果日前發表在國際期刊《美國物理評論A》上。
“我們所做的工作，都是為揭開光的秘密，讓光學技術應用于更多領域。”鄒宏新日前在接受科技日報記者采訪時說。
“一定要擒住‘攔路虎’”
2022年10月31日，搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭在我國文昌航天發射場發射。
當時，鄒宏新和團隊成員在場外觀看。他們參與研制的世界首臺空間冷原子光鐘隨夢天實驗艙一同升空。
鄒宏新介紹，光鐘是一種基于原子或離子光學躍遷來實現計時的裝置，具有超高精度和穩定性。把這臺光鐘送上天相當于在太空裝了一臺高精度時鐘，為空間科學實驗、衛星導航提供重要支撐。
時間回溯至2018年5月。當時，夢天實驗艙空間光鐘項目已立項兩年，但關鍵技術攻關依舊沒有完成，遲遲無法進入初樣研制階段。最大的“攔路虎”就是基于空間應用的半導體激光器。
關鍵時刻，鄒宏新團隊臨危受命。“我們一定要擒住這只‘攔路虎’，把世界首臺光鐘送上天。”鄒宏新說。
當時，團隊人數不多，但攻關任務繁重，一個人要當三個人用，每個人都在超負荷工作。為了降服“攔路虎”，他們提出類同步調諧外腔半導體激光器研制方案，并開展了一系列試驗，最終證明該方案可行。
2018年11月，鄒宏新團隊協助科學總體單位完成了空間光鐘關鍵技術攻關驗收工作，項目進入初樣研制階段。2019年10月，國防科技大學作為共同承研單位，加入國家空間站光鐘分系統研制隊伍。
“把大象裝進冰箱里”
在研制階段，鄒宏新團隊在地面實驗室對涉及光鐘的關鍵技術進行研究和驗證。光鐘的儀器設備和光學系統零件能夠塞滿整個實驗室。
“要把光鐘送上天，需把成堆的儀器設備和光學組件按照功能單元集成到兩個0.1立方米的箱子里。這相當于要把大象裝進冰箱里，難度頗大。”鄒宏新說。
憑借在電路方面的技術積累，鄒宏新很快就拿出集成方案，并據此畫好了三維設計圖。“當時，在光鐘領域，90%以上的設備依賴進口。我希望借此機會，實現光鐘儀器設備和光學組件的國產化。”他說。
當鄒宏新拿著設計圖向上級部門匯報時，在場專家非常驚訝。“100%自主研制，專家不確定這樣的想法能否實現。”他說。
鄒宏新沒有多說，他想用行動證明。
研制過程中，鄒宏新不放過每個細節，帶頭解決網口和USB傳輸等小技術問題，使光鐘電控系統上萬個元器件無一出現差錯。最終，光鐘所有儀器設備和光學組件均為自研，光鐘系統做到了自主可控。
進入正樣研制階段，鄒宏新帶領團隊成員與國家授時中心量子頻標研究室研究員常宏團隊合作，在實驗室進行裝機調試。整整8個月，他們吃住都在實驗室。
鄒宏新把一張單人折疊床放在實驗室辦公桌旁。“實在累了，我就躺下打個盹，休息好了接著干。那段時間，我基本沒怎么出過實驗室。”鄒宏新回憶。
2022年10月，光鐘研制成功，并作為時間基準載荷被裝入火箭。
“只有深入一線才能成長”
科研之余，鄒宏新把大量時間和精力都用在人才培養上。
鄒宏新講解科學原理，從不照本宣科。他會把艱深的知識放到工程實際案例中，用講故事的方式，把蘊含其中的原理講出來。
“理論最終要應用于實踐，得幫助我們解決實際問題。”鄒宏新說，“人才只有深入一線才能成長。一有項目，我就讓年輕人參與其中，使他們有上手的機會。否則理論和模型做得再好、再精細，碰到大項目，還是會有許多問題。”
“鄒老師常帶著我們做小項目。”鄒宏新的學生沈詠回憶，“在參與項目過程中，我們逐漸學會了如何分析和解決問題。”
鄒宏新回憶，他剛接觸光鐘時，量子技術研究炙手可熱，但他并沒有盲目跟風，選擇那些好發文章、好出成果的方向，而是選擇了一個冷門、技術難度高但應用價值大的方向——光頻原子鐘。
“這個方向太‘冷’了，能找到的資料非常有限。最初的科學探索非常艱難，每項關鍵技術都需要好幾年才能突破。”鄒宏新的學生張祥回憶，“當年，為了解決一個技術問題，我們跟著鄒老師幾乎把全國相關的科研院所都跑遍了。”
十多年來，鄒宏新先后培養出省部級優秀碩、博士研究生20余名。“軍校學員必須能用所學知識服務部隊，成為專業化新型軍事人才。”鄒宏新說。
光鐘上天后，鄒宏新和團隊成員并未停下腳步。“最終的目標還沒有實現。”鄒宏新說，他們希望利用光鐘相關技術服務社會，讓光鐘“照亮”更多角落。
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