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北京东方计量测试研究所总师刘民:空间计量助力中国式现代化实现

2023-06-14 09:23:00

来源:计量资讯速递

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2023年5月20日是第24个“世界计量日”,今年“世界计量日”的中国特别主题是“计量助力中国式现代化”。为响应市场监管总局关于组织开展2023年“世界计量日”活动的号召,学习贯彻习近平总书记关于中国式现代化以及计量工作的重要论述精神,《中国计量》特设“计量助力中国式现代化”版块,约请相关领导和专家结合本职工作、专业或行业特点、未来规划等谈谈体会和工作感悟,并阐述理论对工作的实际指导意义。

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党的二十大报告概括提出并深入阐述了中国式现代化理论,拓宽了计量科技工作者的思维边界。学习习近平总书记关于中国式现代化论述后,我深刻领悟到“推动构建人类命运共同体,创造人类文明新形态”是中国式现代化的本质要求,这也成为空间计量的新目标。

2014年,中国首先提出“空间计量”概念,在传统的“计量是实现测量单位统一、量值准确可靠的活动”的表达基础上增加了定语,限定了范围:“空间计量是实现地外空间的测量单位统一,以及量值准确可靠的技术和管理活动”,虽然限于地球以外的空间,却实质地扩大了计量科研和应用的范围,超越了人们对传统计量的理解。空间计量是一个全新的概念,得到了广大科技工作者的认可,以及国家战略发展规划的支持。《计量发展规划(2021-2035年)》中明确提出“研究空间计量技术体系,提升空间领域计量保障能力和航天装备质量控制水平,补齐关键、特色参数指标和计量测试能力的短板。”

空间计量开辟了原始创新的方向,尤其在基于广义相对论的空间计量理论指导下,2016-2020年我们研究发现,地球上标准时间受相对论效应影响,现行的“守时-授时”方法不能统一地球以外的时间。2021年我们推出科学问题——“地球以外有统一时间规则吗?”被中国计量测试学会和中国宇航学会推荐成为中国科协的10个重大科学问题之一。同时给出了空间守时系统解题方案。中国科学技术协会主编的《2021重大科学问题、工程技术难题和产业技术问题汇编》中提出“统一时间问题是构建人类命运共同体的技术基础,它既有理论技术内容,又有管理和文化的色彩。”“脉冲星的发现,广义相对论的普及应用,给了我们难得的机遇,中国学者抓住了机遇,首先提出了空间守时系统,定义时间起始原点,引领全人类开发地球以外的时间规则,将在人类计量历史上翻开新的篇章。”

空间计量包含理论、技术和管理三方面内容。三个方面各有特色,空间计量理论是解决离开地球的科学测量和工程技术中的计量基础问题,一些传统计量理论不适用于地球外的不同坐标系中的引力势和运动速度,空间环境更是不同,除上述时间计量理论问题外,还有弯曲空间中的激光测距问题、失重状态下的质量测量问题、开放环境的真空度定义问题、等离子体和非平衡态气体的温度定义等空间计量的理论问题。科技要发展,计量需先行,研究基础理论将提升我们的认知维度和水平,以产生更多原创的成果。

空间计量技术服务于航天重大工程,涉及工程技术专业,是国家现代先进测量体系重要组成部分。空间计量管理独有特色,更加侧重于国际协约和约定,在国际标准制修订、测量规则制定、物理常数约定等方面,空间计量管理将发挥突出作用,如2022年第27届国际计量大会(CGPM)通过了“关于协调世界时UTC的使用和未来发展”的决议,对历法规则进行了修订;欧空局ESA于2022年11月启动月球历法规则的制定。历法是构成时间规则的三要素之一,中国人如何在地外天体(月、火、木卫二、土卫六、小行星等)的历法规则中发挥引领作用?在空间计量的管理方面我们要积极开拓,运用空间守时系统理论引领规则制定,创造人类文明新形态。

推动构建人类命运共同体,航天大国有责任,也要有担当。空间计量既是新研究方向,又是国家战略需求一部分,在党的二十大提出的创新驱动发展战略4个“面向”中,空间计量既面向世界科技前沿,又面向国家重大需求。

在空间计量新方向上,不仅行动上要积极响应,更重要的是应深挖基础理论,力求在思维模式和认识维度上跟上时代之变。集聚力量进行原创性、引领性科技攻关,打赢关键核心技术攻坚战,是我们这代人义不容辞的责任。让空间计量助力中国式现代化实现!