你不能不知的天宮二號

成功發(fā)射升空的天宮二號空間實驗室被稱為是天宮一號的升級版，這個長10.4米、最大直徑3.35米、重達8.6噸的人造太空器在太空中雖然只是一個難以分辨的“小不點”，但他卻是能供航天員居住的“太空之家”。那這個太空之家又有什么新看點、新科技，科普君將帶你揭開它的神秘面紗。

天宮二號已經順利升空了，未來，在這個“天空之家”里將開展哪些太空實驗？其中有什么新亮點、新科技？

我國第一個真正意義上的太空實驗室

天宮二號是真正意義上的太空實驗室，其主要體現在兩個方面：一是開展較大規(guī)模的空間科學實驗、空間應用試驗以及航天醫(yī)學實驗；二是考核驗證航天員中期駐留、推進劑補加、在軌維修等空間站建造運營關鍵技術。

天宮二號與神舟十一號將在393公里軌道高度對接

天宮二號發(fā)射后，神舟十一號載人飛船將于10月17日升空。天宮二號與神舟十一號的交會對接、組合體運行和飛船返回，都是在距地面393公里的軌道高度開展。

將研究宇宙結構、起源并產生顯著社會經濟效益

天宮二號空間實驗室裝載的伽瑪暴偏振探測儀，通過對伽瑪暴和太陽耀斑進行高靈敏度偏振觀測，有助于進一步了解伽瑪暴的本質，進而開展宇宙結構、起源和演化方面的研究。

此外，天宮二號裝載的寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計、紫外臨邊成像光譜儀等新一代對地觀測遙感儀器和地球科學研究儀器，將會提高我國在全球氣候變化研究、大氣污染和大氣成分監(jiān)測等領域的技術水平，產生顯著的社會經濟效益。

搭載14項空間應用載荷，釋放伴隨衛(wèi)星開展聯合試驗

天宮二號空間實驗室搭載了14項空間應用載荷，這些應用項目大都代表著相關科學技術領域的國際先進水平，將有力促進我國空間科學和應用技術發(fā)展。此外，還將釋放一顆伴隨衛(wèi)星與天宮二號伴飛開展聯合試驗。

太空中的“八卦爐”

天宮二號裝載的綜合材料實驗裝置堪稱太空中的“八卦爐”，這套實驗裝置由“材料實驗爐”、“材料電控箱”和“材料樣品工具袋”三個單機構成。整個裝置共約27.6公斤重，最大功耗不到200瓦（一般電水壺1000～1800瓦，這套裝置只用了電水壺功耗的1/9～1/5，相當于2個100瓦的白熾燈），卻能實現真空環(huán)境下最高950攝氏度的爐膛溫度！

伴隨衛(wèi)星，天宮“守護者”

天宮二號伴隨衛(wèi)星是一顆微納衛(wèi)星，是天宮二號試驗任務的一部分。伴隨衛(wèi)星采用了小型化、輕量化、功能密度的設計，使衛(wèi)星結構小、重量輕，卻實現了高功能密度的設計結果。

伴隨衛(wèi)星將在在軌任務期間開展對空間組合體的伴飛以及多平臺空間協同等試驗，為主航天器的技術試驗提供支持，并進行多項新技術的試驗，拓展空間技術應用。

“百變金剛”液橋

俗話說，“人往高處走，水往低處流”。可是在太空中，水未必能往低處流。這就是太空中微重力的神奇所在。它顛覆了地面上的一些常識，航天員到了空間站里就喜歡上了淘氣地“玩水”游戲。液橋是什么？通俗地講，液橋就是固體間的小液柱，也就是連接著兩個固體表面之間的一段液體。

天宮二號將開展大Prandtl數液橋熱毛細對流穩(wěn)定性相關問題的研究，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)重建等空間實驗關鍵技術，進一步提升我國微重力流體科學的空間實驗能力和技術水平。

偏愛伽馬暴的“天極”望遠鏡

天宮二號還將身負神秘任務，它將攜帶國際首個專用的高靈敏度伽馬射線暴偏振測量儀器——“天極”望遠鏡進入太空展開科學探索實驗。

伽瑪暴是宇宙伽瑪射線暴的簡稱，它的起源及相應的物理過程一直是天文學最前沿課題之一。作為國際上最靈敏的伽瑪暴偏振探測儀，“天極”的探測效率比國際同類儀器高幾十倍，它預期運行兩年，可以探測到大約100個伽瑪射線暴，它將以黑洞等極端天體作為恒星和星系演化的探針，理解宇宙極端物理過程和規(guī)律，解答宇宙組成和演化。

太空中的迷你溫室

所謂“兵馬未動，糧草先行”，發(fā)展空間生命生態(tài)支撐系統，實現糧食和果蔬種植，不僅是空間生物學的重要研究課題之一，也是人類長期探索空間的重要保障。

盡管目前在空間已經進行了多次植物生長試驗，但要在太空條件下成功地實現糧食與蔬菜的生產，為宇航員長期空間生活提供食物來源，還需要解決包括微重力在內的極端環(huán)境因子對植物生長發(fā)育影響等諸多問題。

天宮二號高等植物培養(yǎng)箱的主要任務就是培育植物，它將開展我國首次為期6個月的植物“從種子到種子”全生命周期培養(yǎng)，并且全程直播。

太空中的迷你溫室分為在軌單元和返回單元。在軌單元可提供兩個擬南芥培養(yǎng)單元和兩個水稻培養(yǎng)單元，分別為一個長日照和一個短日照培養(yǎng)條件，返回單元用于培養(yǎng)擬南芥。

天機不可泄露？空地量子密鑰分配

自人類使用語言以來，通過密鑰給信息加密的技術就伴隨著人類對通信保密程度的需求而不斷發(fā)展。為了更遠距離的量子保密通信，我們除了繼續(xù)建設地面光纖網絡以外，還需要借助天上的多個飛行器實現更遠距離，覆蓋光纖無法到達區(qū)域的量子密鑰分配。

天宮二號上的載荷“量子密鑰分配專項”就是以實現空地間實用化的量子密鑰分配為目標，通過天上發(fā)射一個個單光子并在地面接收，生成“天機不可泄露”的量子密鑰。

微波高度計

天宮二號上搭載的微波高度計叫做“三維成像微波高度計”，是國際上第一次實現寬刈幅海面高度測量并能進行三維成像的微波高度計。它采用小角度、高精度干涉測量技術，能精確獲得海面的干涉條紋信息，進而獲得三維海面形態(tài)，再經過復雜的定標最終獲得寬刈幅范圍內的海平面高度測量。（編輯/鄒小啟）