美国 NIST 警告：NIST-F4 原子钟因断电影响精确授时

美国国家标准与技术研究院（NIST）近日发布通告称，其位于科罗拉多州博尔德园区的一台原子钟装置在一次长时间停电事故后发生故障，导致校园内提供互联网授时服务的部分时间服务器，暂时无法在不依赖外部来源的情况下独立提供足够精确的时间信号。这一事件牵涉到新近投入运行、被视为全球最精确授时设备之一的 NIST-F4 原子喷泉钟，引发外界对关键时间基础设施可靠性的关注。

NIST 在公告中指出，由于博尔德园区遭遇一次“出乎意料的长时间停电”，园区内多台通过网络时间协议（NTP）向外提供标准时间的服务器受到影响，包括 time-a-b.nist.gov、time-b-b.nist.gov、time-c-b.nist.gov、time-d-b.nist.gov、time-e-b.nist.gov 以及 ntp-b.nist.gov 等节点。这些服务器平时通过互联网向企业和机构提供统一的时间基准，是全球最古老、应用最广泛的网络基础设施之一的一部分。

NIST 表示，停电发生后，博尔德团队迅速为园区内的“氢原子锶 Maser 时钟”等核心设备寻求替代电源，以期在备用电池完全耗尽之前维持其运行。事故同时迫使园区关闭了大楼空调系统的多个部分，以在电力受限情况下优先保障关键计时设备的供电。

按照 NIST 的说法，最初的电力中断并未立刻影响到原子钟授时服务，因为系统设计中包括了额外的后备发电机作为缓冲。然而，在随后的检查中，技术人员发现至少一台关键发电机发生故障，导致原子钟系统的主信号分配链中断，短暂失去了与协调世界时（UTC）的同步。

NIST 原子钟系统负责人杰夫·谢尔曼（Jeff Sherman）随后披露，园区市电在事故发生几天后恢复供应，但博尔德园区的互联网授时服务在此期间并未完全断电，依然依靠备用发电机和电池保持运行。不过，NTP 对外输出的时间信号一度较 UTC 慢约 5 微秒（百万分之一秒），也就是出现了轻微但可测量的时间偏差。

谢尔曼强调，NIST 的时间系统在正常情况下要比几微秒的偏差精确大约 5000 倍，其目标精度通常达到纳秒量级。这种级别的时间准确性对于电信网络、完整性监测系统、GPS 等定位技术以及其他关键科研和工业应用至关重要，一旦出现异常，就可能对依赖高精度时间同步的系统带来连锁影响。

此次事件的核心设备之一是刚刚在几个月前正式上线的 NIST-F4 原子喷泉钟，该装置在历经多年搭建与测试后，被 NIST 描述为全球“精英级”的互联网授时设备，是实现更稳定、更安全全球时间测量体系的重要基石。然而，一系列异常强烈的风暴和由此造成的电力线路损毁，暴露出这一关键项目在供电冗余和基础设施可靠性方面的脆弱环节。