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近日，中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會（以下簡稱中國科協(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？”問題成功入選。

地球以外有統(tǒng)一的時間規(guī)則嗎？這一疑問旨在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)上的可行性。

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(yùn)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)。

地球上的時間規(guī)則已經(jīng)發(fā)展完善，對于統(tǒng)一時間早已形成了一套規(guī)則。

但人類探索浩瀚宇宙的腳步越走越遠(yuǎn)，登陸月球、探秘火星、宇宙遨游……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，如何統(tǒng)一太陽系內(nèi)的時間將成為重要問題；實現(xiàn)天體和衛(wèi)星的精準(zhǔn)定位，對地球以外、星球間精確時間信息的需求也更為迫切。

基于此，劉民提出“空間守時系統(tǒng)”。他表示，守時系統(tǒng)是用于建立和維持時間頻率基準(zhǔn)，確定時刻的重要標(biāo)尺。

目前為止，人類開展的深空探測活動，如火星、木星和月球的探測活動都自成體系，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)一時間的必要。但要開展更為頻繁和常態(tài)化的空間活動，統(tǒng)一的時間就變得極為重要。

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、衛(wèi)星、航天器軌道位置、運(yùn)行速度等的變化影響，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，將對判斷天體、衛(wèi)星、航天器乃至未來空間交通運(yùn)輸工具的位置信息和運(yùn)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?！眲⒚窠榻B。

按照劉民的觀點(diǎn)，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(diǎn)，替代絕對時間的觀點(diǎn)，這項原始創(chuàng)新將引領(lǐng)時間規(guī)則的新變革?！眲⒚裾f。華 凌