天舟五号货运飞船发射现场。央视直播截图

空间冷原子干涉仪。中科院精密测量院供图

《中国科学报》记者获悉，北京时间2022年11月12日10时03分，由中科院精密测量院詹明生研究团队研制的“空间冷原子干涉仪”搭载天舟五号货运飞船发射升空，两个多小时后成功抵达中国空间站。记者获悉，这是国内首台空间冷原子干涉仪，未来它将在宇航员协助下，在空间站天和核心舱高微重力科学实验柜内开展为期一年的空间基础物理科学实验。

该实验将在国际上首次在空间利用激光冷却的双组份铷同位素原子，进行爱因斯坦弱等效原理检验，即太空中的原子比萨斜塔实验。与地球表面的同类实验相比，空间站微重力环境中原子的自由落体时间趋近于无限长，因而可以大大提高实验检验精度。

该载荷仪器由超高真空物理系统、窄线宽稳频激光及多路分光光学系统、微波高压温控伺服电路系统、遥测系统及主控和应用软件等构成。其复杂程度不亚于地面一个十米喷泉式双组份原子干涉仪，并且外加了遥测遥控。而尺寸仅为460mm×330mm×260mm，重量不超过35公斤，功耗小于70瓦。在主管设计师陈曦高级工程师的带领下，研究团队在不到两年的时间内，度过许多个不眠之夜，走完从原理样机到工程样机再到飞行正样三个阶段研制历程。研究团队对干涉仪进行了深度优化和集成设计，突破了双组份冷原子干涉仪多项关键技术，攻克了荧光成像技术、光学系统在环境温度变化时的输出稳定性等多项难题，成功地在地面测试中制备出了足够多原子数量的低温双组分冷原子团，实现了双拉曼原子干涉。2022年09月17日，空间冷原子干涉仪在中科院空间应用工程与技术中心顺利通过验收。

空间冷原子干涉仪也是一种高精度的加速度与转动的测量仪器，是下一代高精度惯性传感器的重要候选者。国际上多个国家规划了基于高精度空间冷原子干涉仪的科学计划，我国空间科学中长期发展规划中也将原子干涉仪列入重要组成部分，未来在空间的潜在应用包括全球重力场测绘、引力波探测、暗物质探索等。这次空间冷原子干涉仪进入空间站，是我国在该领域先行一步的标志，为做出引领性贡献奠定了基础。