早该消失的埃菲尔铁塔为何存在至今？

文章来自“科学大院”公众号

作者：周先林

去年十月开始，埃菲尔铁塔已正式关闭翻修，主要为了除锈，翻修工期预计到2024年，花费折合为人民币23亿。

回想1889年，法国为纪念法国大革命胜利100周年而建造埃菲尔铁塔。在建设之初，它在法国国内遭到了很多著名人士的抵制，如此惹人厌的铁塔原本应按照建设之初的规定，在几年后（1909年）被拆除，然而，都9102年了，它还屹立在法国巴黎，并逆袭成为世界著名建筑。

是什么原因让它存留了下来呢？它的“美貌”？ NO，这绝不是决定性因素。

法国巴黎埃菲尔铁塔

世界上最早的短波授时台

使它存留了下来的决定性因素究竟是什么呢？是埃菲尔铁塔在国防和科技发展上所作出的巨大贡献。请看下方对比图。

埃菲尔铁塔顶部

中国BPM短波发射天线阵

发现了什么？没错，埃菲尔铁塔就是极好的“天然”的天线塔。1902年，法国在巴黎埃菲尔铁塔顶层试验发播短波无线电时号，取得了成功。使埃菲尔铁塔成为了世界上最早的短波授时台，成为那个年代全球发播时间讯号的中心，成为一个崭新的无线电授时时代的象征。埃菲尔铁塔也因此逃过被拆除的命运。

短波授时是什么？

短波授时是一种利用短波无线电信号进行时间频率校准和传递的方法。其授时方法是无线电台发播的时间信号经过电离层一次或多次反射，传递给用户，用户再用无线电接收机接收时号，然后进行本地校时。其中，短波指频率为3MHz~30MHz，波长为10~100米范围内的电磁波。

短波传播示意图

短波授时很重要？

在短波授时之前，时间的产生就已经很准确了，而时间的产生在实验室，条件严格，不能随意移动，传统的授时办法是拿另一台仪器进行校时，然后再搬去另一个地方，运送的过程还是会让仪器产生不小的误差，人们找不到一种将标准时间传送到各地且误差很小的方法。这对一个国家的国防和科技发展来说，是一个巨大的阻碍。

如卫星发射，需要在不同的地区建立测控站来确定卫星的运行轨道，而这些测控站需要有统一的时间标准来协调调度，须知1秒的误差就可以让卫星偏离轨道8千米左右，所以传统的授时方法根本不行。直到短波授时的出现，开启了利用无线电传播时间信号，它将时间传递的精度提升到了千分之一秒，覆盖半径超过3000千米，使得卫星火箭上天、导弹武器发射有了精密的时频服务，空间大地测量、导航定位、交通、金融、广播电视、地震观测都有了划时代的大发展。

“嫦娥二号卫星”2010年10月1日发射过程的精密时间控制记录

中国短波授时台（BPM）

为了给中国第一颗人造卫星提供精确的时间服务，我国于1966年3月启动了“326工程”，建设我们自己的短波授时台。当时，国外对我们进行技术封锁，国内正处于“文化大革命”动乱时期，建设的地址又处于大山脚下的西安蒲城。大到发射机、发射天线，小到二极管、电容器，所有设备都要靠科研工作者研发，建设过程十分艰辛。直到1981年7月1日，国务院才正式同意BPM短波授时台正式承担发播我国短波时号的任务。从此，我国自主建设的无线电授时系统正式登场。

BPM老短波台发射机房

BPM短波授时台主要由室内的短波控制室和发射机房以及室外的天线阵组成。其播发的标准时间UTC(NTSC)，即北京时间，由国家授时中心时频基准实验室产生并保持。以2.5、5、10、15（单位兆赫）这四个频率全天24小时交替连续播发标准时间和标准频率信号，覆盖半径超过3000千米，天气情况较好时，信号可以覆盖全球。授时精度为毫秒量级。

BPM短波授时系统

1987年1月2日，BPL长波授时台建设完成，自此长短波授时台配合使用。进行空间大地测量，为电力运行调度、故障点快速定位和电力通信网络提供时间同步服务，为我国未来PNT（定位、导航、定时）体系建设提供授时服务。

PNT体系

打卡短波授时台全攻略

目前，世界上的短波授时台有几十处，比较著名的有美国的WWVH、俄罗斯的RWM、日本的JJY等。也有很多无线电爱好者喜爱收听这些短波授时台的信号，然后把收听情况反馈给授时台，授时台会给他发无线电信号收信确认卡，证明他收听到了这个台的信号。如同集邮一样，这些爱好者都把收集不同国家、不同地区寄来的卡片作为自己不懈努力的追求目标。

如果你想收到中国的BPM无线电信号收信确认卡，可以选择BPM短波时号的接收频率（5MHZ、10MHz、15MHz、20MHz）中的一种，一般可在半点及整点到来前几分钟开始对准频段，记下之后听到的内容，通常可听到每秒一次嘟、嘟声，在半点时刻及整点时刻有女生报时。再将接收设备名称、型号；接收频段；接收时间段的起止时刻；接收到的内容；以及信号的其它情况写成收听报告，用电子邮件或平信发给国家授时中心。经验证后便可得到BPM收听确认卡。

BPM授时台收信确认卡

作者单位：中国科学院国家授时中心

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