美國 NIST 警告：NIST-F4 原子鐘因斷電影響精確授時

美國國家標準與技術研究院（NIST）近日發布通告稱，其位于科羅拉多州博爾德園區的一臺原子鐘裝置在一次長時間停電事故后發生故障，導致校園內提供互聯網授時服務的部分時間服務器，暫時無法在不依賴外部來源的情況下獨立提供足夠精確的時間信號。這一事件牽涉到新近投入運行、被視為全球最精確授時設備之一的 NIST-F4 原子噴泉鐘，引發外界對關鍵時間基礎設施可靠性的關注。

NIST 在公告中指出，由于博爾德園區遭遇一次“出乎意料的長時間停電”，園區內多臺通過網絡時間協議（NTP）向外提供標準時間的服務器受到影響，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 等節點。這些服務器平時通過互聯網向企業和機構提供統一的時間基準，是全球最古老、應用最廣泛的網絡基礎設施之一的一部分。

NIST 表示，停電發生后，博爾德團隊迅速為園區內的“氫原子鍶 Maser 時鐘”等核心設備尋求替代電源，以期在備用電池完全耗盡之前維持其運行。事故同時迫使園區關閉了大樓空調系統的多個部分，以在電力受限情況下優先保障關鍵計時設備的供電。

按照 NIST 的說法，最初的電力中斷并未立刻影響到原子鐘授時服務，因為系統設計中包括了額外的后備發電機作為緩沖。然而，在隨后的檢查中，技術人員發現至少一臺關鍵發電機發生故障，導致原子鐘系統的主信號分配鏈中斷，短暫失去了與協調世界時（UTC）的同步。

NIST 原子鐘系統負責人杰夫·謝爾曼（Jeff Sherman）隨后披露，園區市電在事故發生幾天后恢復供應，但博爾德園區的互聯網授時服務在此期間并未完全斷電，依然依靠備用發電機和電池保持運行。不過，NTP 對外輸出的時間信號一度較 UTC 慢約 5 微秒（百萬分之一秒），也就是出現了輕微但可測量的時間偏差。

謝爾曼強調，NIST 的時間系統在正常情況下要比幾微秒的偏差精確大約 5000 倍，其目標精度通常達到納秒量級。這種級別的時間準確性對于電信網絡、完整性監測系統、GPS 等定位技術以及其他關鍵科研和工業應用至關重要，一旦出現異常，就可能對依賴高精度時間同步的系統帶來連鎖影響。

此次事件的核心設備之一是剛剛在幾個月前正式上線的 NIST-F4 原子噴泉鐘，該裝置在歷經多年搭建與測試后，被 NIST 描述為全球“精英級”的互聯網授時設備，是實現更穩定、更安全全球時間測量體系的重要基石。然而，一系列異常強烈的風暴和由此造成的電力線路損毀，暴露出這一關鍵項目在供電冗余和基礎設施可靠性方面的脆弱環節。