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