“中国正建立全球最大、最先进、最精确的授时系统,美国落后了”

来源:观察者网

2024-03-29 13:28

(观察者网讯)中美科技竞争一直是美媒乐此不疲的话题,现在他们又盯上了两国授时系统建设进展。

“美国和中国正在太空和地球上展开新的竞赛,以争夺一种根本资源:时间。但美国正在这场竞争中落败。”《纽约时报》3月28日发表文章称,导航卫星授时信号已成为全球经济的基础,但随着卫星面临的威胁与日俱增,美国对卫星授时的过度依赖正面临风险。而在美国落后的这一领域,中国正在建立全球最大、最先进、最精确的授时系统,不仅在太空打造备份信号源,还在地面着力建设远距离时间信号发射系统,以至于有美方业内人士感叹:我们美国人说要做的事,中国人已经做到了。

中国科学院国家授时中心时间频率基准实验室北京时间监测系统(2022年2月7日摄)。新华社记者 张博文 摄

“美国的GPS、中国的北斗、欧洲的伽利略和俄罗斯的格洛纳斯都是重要的时间源,而时间是大多数导航方法的基石。”《纽约时报》写道,没有卫星信号的世界是个近乎失明的世界,提供全球定位服务的卫星就像太空中的时钟,它们发出的信号已成为全球经济的基础,对电信、紧急救难电话服务和金融交易来说不可或缺,对于开车的司机和迷路的行人亦是如此。

“但随着太空迅速军事化,卫星信号在地球上受到侵袭,卫星定位服务正在变得越来越易受攻击。”文章紧接着炒起太空威胁的话题,称世界几个主要大国都已发展出干扰太空信号的技术,中美俄印都试验了反卫星武器——“俄罗斯可能在太空部署核武器”,“中国的一颗卫星拥有可能摧毁或移动其他卫星的机械臂”。在这样的情况下,美军退役将领曾把卫星称作“肥美多汁”的目标。

其实这种论调并不新鲜。就在今年1月,美国太空军发布太空竞争评估报告渲染称,中俄正在测试研发反卫星武器,用于拒止、破坏或摧毁卫星和太空服务。中国外交部发言人对此强调,美国长期反复翻炒“中国外空威胁论”,污蔑抹黑中国,不过是为了自身扩张外空军力、维持军事霸权寻找借口而已。

在《纽约时报》看来,面对上述“威胁”,美国危险了。

根据美国网络安全和基础设施安全局的说法,一些至关重要的民用系统设计基于一个错误的假设,那就是卫星信号总在那里。这种依赖可能有极其严重的后果。一份最近来自英国的报告显示,所有的卫星信号中断一周会给英国经济带来近97亿美元的损失。一份更早的报告估计美国经济的损失每天达10亿美元——这还只是五年前的数据。

中国科学院国家授时中心通过地面信号接收天线接收卫星授时信号/《西安日报》

文章称,与中国不同,一旦现有GPS卫星信号在太空或陆地上被摧毁,美国没有可供平民使用的卫星定位替代方案。尽管意识到了这些风险,但美国距离拥有一个可靠的民用时间源和导航系统替代方案还有数年之遥。

奥巴马政府曾在2010年提出了一项计划,专家们曾希望该计划会建立一个卫星备份系统,但计划从未实施。十年后,前总统特朗普在他发布的一项行政命令中说,干扰或操纵卫星信号对国家安全构成威胁。但他没有提出替代方案,也没有为保护基础设施提供资金。

拜登政府正在向私营公司招标,希望它们能提出技术解决方案,但广泛采用这些技术可能需要数年时间。

今年1月,美国政府和几家私有企业用海岸警卫队的无线电发射塔测试了一个改进版的罗兰系统(LORAN,即远程导航的缩写),该系统使用无线电发射塔来发送远距离时间信号,但美国企业对在政府不提供资助的情况下运行该系统没有兴趣,因此海岸警卫队打算把八个传输站全部处理掉。

“它像是氧气,在消失之前,你觉察不到它的存在。”美国天基定位、导航和授时国家顾问委员会负责人、海岸警卫队前司令员萨德·艾伦(Thad W. Allen)说,“政府只是意识到了这个问题,但没有去解决。”

“在美国落后的地方,中国正在取得进展,建立他们所说的世界上最大、最先进、最精确的授时系统。”《纽约时报》注意到,根据中方规划文件、官媒报道和学术论文,中国正在陆地上建设数百个授时站,在地下铺设两万公里的光缆。这个基础设施能提供授时和导航服务,不需依赖“北斗”卫星系统。中国还计划发射更多作为备用信号源的卫星。

此外,中国保留并升级了罗兰系统,改进后的系统能为中国东部和中部地区提供时间信号,并把信号覆盖延伸到中国台湾沿海和日本部分地区。将该系统向西扩展的建设正在进行当中。

“我们美国人说要做的事,中国人已经做到了。”美国弹性导航和授时(RNT)基金会主席达纳·戈沃德(Dana Goward)说,“他们正坚定地走上不依赖太空的道路。”

2023年5月17日10时49分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第五十六颗北斗导航卫星/视觉中国

据新华社消息,去年9月10日,我国高精度地基授时系统敦煌授时台项目在甘肃省敦煌市开工建设。专家表示,这标志着我国在推进长波授时信号实现全国土覆盖、提高重要领域用时安全性和可靠性上迈出关键一步。

高精度地基授时系统作为国家重大科技基础设施,被列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。这一系统利用我国现有通信光纤资源,布设约300个光纤时间频率传递节点,构建总长约2万公里、连接全国主要城市和重点用户的光纤时间频率传递骨干网,同时在西部地区增补建设3个增强型罗兰授时台,实现长波授时信号的全国土覆盖。

据介绍,增强型罗兰授时台是目前最为可靠的地基长波授时手段。我国通过在新疆库尔勒、甘肃敦煌、西藏那曲建设3个长波授时台,结合现有长波授时系统,可实现长波授时信号全国土覆盖。同时,通过差分技术,长波授时精度可提高到百纳秒量级,达到国际领先水平。

“依托高精度地基授时系统的建设,结合北斗卫星导航授时系统,以及空间站高精度时间频率实验系统,我国将率先建成世界上独一无二的,立体交叉、相互增强、相互融合的国家授时体系。”中国科学院国家授时中心主任、首席科学家张首刚说。

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责任编辑:刘程辉
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