2019年7月19日，我國第一個(gè)真正意義上的太空實(shí)驗(yàn)室——天宮二號已完成全部使命，將離開工作1036天的軌道，再入大氣層。

　　同其他航天器一般，天宮二號在天空絢爛綻放之后，將隕落南太平洋預(yù)定安全海域，回歸地球懷抱。

　　Ta帶“誰”進(jìn)入太空？

　　2016年9月15日，天宮二號發(fā)射升空，在軌期間開展了10余項(xiàng)空間科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目，這是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次。而為了成功完成這些項(xiàng)目，Ta帶了哪些高精尖裝備升空呢？

          讓我們一起數(shù)數(shù)吧：

　　一把追求極度精準(zhǔn)的“量天尺”--空間冷原子鐘；

　　一個(gè)“百變金剛”--液橋熱毛細(xì)對流實(shí)驗(yàn)箱；

　　一個(gè)“天宮之爐”--綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置；

　　一堆牛氣沖天的系列英雄材料；

　　一個(gè)小伙伴、天宮守護(hù)者--天宮二號伴隨衛(wèi)星；

　　一只小蜜蜂--伽瑪暴偏振探測儀；

　　一臺(tái)高尖端的“數(shù)碼相機(jī)”；

　　哦對，還有環(huán)境監(jiān)測裝備--空間環(huán)境分系統(tǒng)，海洋監(jiān)測裝備--三維成像微波高度計(jì)，以及“天機(jī)不可泄露”的量子密鑰分配；

　　除了以上裝備之外，糧食和蔬菜也是萬萬不能缺：高等植物—擬南芥、水稻。

　　這些裝備，為宇宙探索貢獻(xiàn)著巨大的力量。

　　Ta在太空“忙”些什么？

　　在太空的1000多天里，天宮二號開展了多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，它們有的是在探索宇宙最深處的奧秘，有的是幫助人們更好地認(rèn)識地球、海洋和大氣，有的是在解決將來在星際旅行時(shí)的食物問題。接下來，就讓我們一起看看天宮二號帶著它的各項(xiàng)高精尖裝備都“忙”出了什么成果？

　　1、空間基礎(chǔ)物理

　　超高精度空間冷原子鐘

　　這是國際上首臺(tái)在軌運(yùn)行的冷原子鐘，根據(jù)在軌測試結(jié)果推算冷原子鐘日穩(wěn)定度達(dá)到7.2×10^-16（誤差僅為3000萬年一秒），處于國際領(lǐng)先水平；

　　部分在軌實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為亮點(diǎn)文章發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications），獲得了國際同行專家的高度評價(jià)。

　　該冷原子鐘成功將為空間高精度時(shí)頻系統(tǒng)、空間冷原子物理、空間冷原子干涉儀、空間冷原子陀螺儀等各種量子敏感器奠定技術(shù)基礎(chǔ)，并且在全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、深空探測、廣義相對論驗(yàn)證、引力波測量、地球重力場測量、基本物理常數(shù)測量等一系列重大技術(shù)和科學(xué)發(fā)展方面做出重要貢獻(xiàn)。

　　量子密鑰分配實(shí)驗(yàn)

　　“量子密鑰分配試驗(yàn)空間終端”，以實(shí)現(xiàn)世界上首個(gè)基于載人航天空間平臺(tái)的空-地量子密鑰分配試驗(yàn)為目標(biāo)，通過高精度自動(dòng)跟瞄（ATP）系統(tǒng)與量子密鑰分配地面終端配合，在地面站與目標(biāo)飛行器之間建立起量子信道，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行空-地量子密鑰分配試驗(yàn)。為載人航天的空地間量子保密通信，以及未來的實(shí)用化天地一體廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)打下基礎(chǔ)。

　　試驗(yàn)率先在國內(nèi)突破了量子密鑰分配相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，并得到了在軌驗(yàn)證，成功實(shí)現(xiàn)了天地雙向高精度跟瞄、量子密鑰分配、激光通信；首次實(shí)現(xiàn)超Gbps碼速率的天地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)激光通信傳輸，為后續(xù)空間任務(wù)更高容量數(shù)據(jù)傳輸打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　2、空間天文

　　伽馬暴偏振探測儀

　　伽馬射線暴這種宇宙大爆炸級別的能量，捕捉到后，可以破譯宇宙起源和演化的秘密。到目前為止，天宮二號上搭載的國際首臺(tái)寬視場、高效率專用宇宙伽瑪射線暴（GRB）偏振探測儀器，共探測到55個(gè)伽馬暴，觀測到蟹狀幸運(yùn)脈沖星的脈沖信號，國內(nèi)首次利用脈沖星信號實(shí)驗(yàn)定軌，定軌精度約為10km，探測到了若干太陽x射線暴。

　　試驗(yàn)已完成伽瑪射線暴瞬時(shí)輻射的高精度偏振探測，實(shí)現(xiàn)預(yù)定科學(xué)目標(biāo)，相關(guān)成果于2019年1月14日在線發(fā)表在國際重要學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》。

　　3、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)

　　液橋熱毛細(xì)對流實(shí)驗(yàn)

　　液橋熱毛細(xì)對流實(shí)驗(yàn)是我國第一次在空間微重力條件下開展熱毛細(xì)對流實(shí)驗(yàn)。

　　本實(shí)驗(yàn)研究的是大Prandtl數(shù)液橋熱毛細(xì)對流穩(wěn)定性相關(guān)問題，研究在空間微重力環(huán)境下熱毛細(xì)對流的失穩(wěn)機(jī)理問題，拓展流體力學(xué)的認(rèn)知領(lǐng)域，取得具有國際先進(jìn)水平的研究成果。目標(biāo)是突破并掌握微重力環(huán)境下的液橋建橋、液面保持和失穩(wěn)重建等空間實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)一步提升我國微重力流體科學(xué)的空間實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和技術(shù)水平。

　　綜合材料實(shí)驗(yàn)

　　“綜合材料實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”中大部分材料實(shí)驗(yàn)樣品均為國際上首次實(shí)驗(yàn)，如新型納米復(fù)合光學(xué)材料，高性能熱電轉(zhuǎn)換材料，多元復(fù)相合金等。

　　此次實(shí)驗(yàn)主要成果有：

　　1）生長出高質(zhì)量的材料晶體，驗(yàn)證了新的材料制備工藝，獲得了多項(xiàng)材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)新發(fā)現(xiàn)；

　　2）在重要功能晶體等材料方面，空間制備的樣品性能得到明顯提升或微觀組織結(jié)構(gòu)得到改進(jìn)；

　　3）基于空間測量、實(shí)驗(yàn)和地面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了國內(nèi)第一個(gè)空間材料實(shí)驗(yàn)爐的熱環(huán)境仿真計(jì)算模型，獲得了空間微重力與地面重力環(huán)境下爐膛內(nèi)氣體壓力對爐膛最高溫度影響的基本規(guī)律，使我國空間材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力得到了明顯提升。

　　高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)

　　天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室中兩種代表性的植物——擬南芥和水稻幸運(yùn)地作為“植物宇航員”進(jìn)行培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。

　　此次進(jìn)行的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，采用人工光照、高效的水循環(huán)，標(biāo)記蹤跡，6個(gè)月便完成了我國首次“從種子到種子”高等植物全周期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，為人類長期探索空間提供重要保障。

　　該實(shí)驗(yàn)成果頗多：

　　1）國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)植物在空間密閉環(huán)境中“從種子到種子”全過程生長周期實(shí)驗(yàn)；

　　2）首次發(fā)現(xiàn)擬南芥在空間長日條件下開花明顯延遲；

　　3）國際上首次成功地利用植物開花基因啟動(dòng)子帶動(dòng)綠色熒光蛋白表達(dá)；

　　4）首次發(fā)現(xiàn)微重力條件下植物壽命比地面對照組植物壽命極大地延長；

　　5）國際上首次發(fā)現(xiàn)空間微重力環(huán)境顯著促進(jìn)了葉脈網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育；

　　6）首次發(fā)現(xiàn)空間微重力對于水稻吐水及其向性生長有明顯的影響。

　　此次進(jìn)行的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，采用人工光照、高效的水循環(huán)，標(biāo)記蹤跡，6個(gè)月便完成了我國首次“從種子到種子”高等植物全周期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，為人類長期探索空間提供重要保障。

　　4、空間地球科學(xué)及應(yīng)用

　　三維成像微波高度計(jì)

　　天宮二號三維成像微波高度計(jì)是國際上第一次實(shí)現(xiàn)寬刈幅海面高度測量并能進(jìn)行三維成像的微波高度計(jì)。它采用小角度、高精度干涉測量技術(shù)，能精確獲得海面的干涉條紋信息，進(jìn)而獲得三維海面形態(tài)，再經(jīng)過復(fù)雜的定標(biāo)最終獲得寬刈幅范圍內(nèi)的海平面高度測量。

　　它的成功在軌運(yùn)行，將是我國星載微波遙感技術(shù)的一次重大突破，可為我國新一代的海洋動(dòng)力環(huán)境觀測衛(wèi)星提供達(dá)到國際先進(jìn)水平的微波載荷。

　　寬波段成像儀

　　它是我國新一代海洋水色遙感器，作為國內(nèi)首個(gè)在軌運(yùn)行的多角度偏振成像儀器，填補(bǔ)了我國天基多角度光學(xué)偏振成像的空白。

　　作為太空實(shí)驗(yàn)室里的尖端“數(shù)碼相機(jī)”，寬波段成像光譜儀擁有相當(dāng)深厚的“內(nèi)力”。相機(jī)被安裝在太空實(shí)驗(yàn)室對地觀測面的“肚子”上，有了它，“天宮二號”可謂擁有了“火眼金睛”的本領(lǐng)，能夠?qū)崿F(xiàn)跟隨太空實(shí)驗(yàn)室的飛行角度變化從多個(gè)方位對地成像，國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了空間多角度偏振成像。在空間應(yīng)用領(lǐng)域，獲得了國內(nèi)外同類儀器中最高的熱紅外探測器靈敏度。

　　這臺(tái)“數(shù)碼相機(jī)”能夠獲取廣域覆蓋的海洋、大氣、陸地等高幅度、多譜段影像，在海洋、地球環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)災(zāi)害等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用效益。

　　多波段紫外臨邊成像光譜儀

　　天宮二號搭載的多波段紫外臨邊成像光譜儀，是我國第一個(gè)具有紫外臨邊觀測能力的載荷，是國際上首次采用大視場對全球中層大氣進(jìn)行紫外環(huán)形、前向臨邊輻射特性同時(shí)探測。

　　其結(jié)合前向光譜儀和環(huán)形成像儀，獲得了10~60km臭氧的垂直分布和空間分布，得到中間層和低熱層的臭氧、大氣密度以及其他大氣微量氣體的垂直結(jié)構(gòu)和三維動(dòng)態(tài)分布，從而為大氣科學(xué)研究和大氣環(huán)境監(jiān)測提供信息支撐。

　　5、空間環(huán)境與空間物理

　　空間環(huán)境與空間物理探測

　　空間環(huán)境分系統(tǒng)（全稱：空間環(huán)境監(jiān)測及物理探測分系統(tǒng)）主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測“天宮二號”軌道上的輻射環(huán)境和大氣環(huán)境，實(shí)現(xiàn)艙外16個(gè)方向的電子、質(zhì)子等帶電粒子的強(qiáng)度和能譜監(jiān)測，以及軌道大氣密度、成分及其時(shí)空變化與空間環(huán)境污染效應(yīng)監(jiān)測等。

　　空間環(huán)境探測已連續(xù)獲得了天宮二號飛行軌道的電子、質(zhì)子的空間分布及其強(qiáng)度和能譜；獲得了相應(yīng)軌道的大氣成分、大氣密度，為空間環(huán)境預(yù)報(bào)、軌道預(yù)報(bào)、空間環(huán)境變化機(jī)理研究提供了可靠的準(zhǔn)實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)。

　　綜合精密定軌實(shí)驗(yàn)

　　該實(shí)驗(yàn)獲取了高精度的航天器軌道狀態(tài)與時(shí)間信息，定軌精度達(dá)到厘米級，其提供精密的位置與軌道信息，保障了其他載荷工作精準(zhǔn)高效。

　　6、新技術(shù)

　　伴隨衛(wèi)星

　　2016年10月23日，天宮二號釋放伴隨衛(wèi)星，該伴隨衛(wèi)星作為伴隨主航天器飛行的航天器，是主航天器的安全輔助工具，對主航天器進(jìn)行工作狀態(tài)監(jiān)測、安全防衛(wèi)，可以為航天員出艙活動(dòng)及空間飛行器交會(huì)對接等提供直接的技術(shù)支持。除此之外，將對“天宮二號”高分辨成像，記錄航天器的工作狀態(tài)并提前發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)。

　　在軌陪伴期間，伴隨衛(wèi)星成功開展了伴星釋放、駐留和伴隨飛行試驗(yàn)，獲得了清晰的天宮二號和神舟11號組合體的圖像。在未來，伴星還可能會(huì)在太空VR、個(gè)性化太空網(wǎng)絡(luò)、幫助主星組網(wǎng)等方面發(fā)揮更大的作用。

　　7、空間站

　　天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室成功“飛天”，標(biāo)志著我國邁進(jìn)空間站時(shí)代，將來的中國空間站將成為國家級太空實(shí)驗(yàn)室，全面開啟中國空間科學(xué)研究與應(yīng)用的新時(shí)代，在穩(wěn)步推進(jìn)空間站建設(shè)的同時(shí)，我們也為走向更遙遠(yuǎn)深空展開謀劃。

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　　今天，天宮二號已累計(jì)繞地運(yùn)行16211圈，順利完成了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，功成身退。

　　今夜，它與我們說再見，心有不舍卻自豪無比。這個(gè)承載了我們宇宙探索夢想的“天二”，見證與完成了很多我國航天事業(yè)的第一次。它做出的卓越貢獻(xiàn)以及承載的探索精神將不斷激勵(lì)著我們繼續(xù)向航天強(qiáng)國邁進(jìn)！