作為我國首個真正意義上的太空實(shí)驗室，“天宮二號”空間實(shí)驗室除了要驗證航天員在軌中期駐留，還將開展14項空間科學(xué)和應(yīng)用實(shí)驗，這也是我國載人航天史上空間科學(xué)任務(wù)最多的一次。那么，究竟有哪些科學(xué)實(shí)驗進(jìn)入到了這個空間實(shí)驗室？又會對我國科研和百姓生活帶來哪些影響？

　　“天宮二號”分為實(shí)驗艙和資源艙兩個艙段，利用其實(shí)驗室平臺的支持能力，空間應(yīng)用系統(tǒng)安排了一批體現(xiàn)科學(xué)前沿和戰(zhàn)略高技術(shù)發(fā)展方向的科學(xué)與應(yīng)用任務(wù)。

　　主要涉及微重力基礎(chǔ)物理、微重力流體物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、空間天文探測、空間環(huán)境監(jiān)測、對地觀測及地球科學(xué)研究應(yīng)用以及應(yīng)用新技術(shù)試驗等八個領(lǐng)域。

　　具體包括空間冷原子鐘實(shí)驗、綜合材料制備實(shí)驗、高等植物培養(yǎng)實(shí)驗，伽瑪暴偏振探測等空間科學(xué)實(shí)驗與探測項目;寬波段成像光譜儀，空地量子密鑰分配試驗、伴隨衛(wèi)星飛行試驗等應(yīng)用和新技術(shù)試驗項目等，共計14項。除了伽瑪暴偏振探測是與國外科學(xué)家合作聯(lián)合研究外，其余13項科學(xué)實(shí)驗將全部由我國科學(xué)家自主完成。

　　航天員搭乘神舟十一號飛船與天宮二號對接后，也將會直接參與操作其中的兩項實(shí)驗，分別是綜合材料制備實(shí)驗和高等植物培養(yǎng)實(shí)驗。中科院空間應(yīng)用中心有效載荷運(yùn)控中心主任郭麗麗介紹，天宮二號也是未來空間站的一個雛形，它是真正意義上一個空間實(shí)驗室。為充分利用這個實(shí)驗室的資源，安排了比較豐富的科學(xué)應(yīng)用項目。

空間冷原子鐘

　　有望實(shí)現(xiàn)3千萬年誤差一秒

　　天宮二號空間實(shí)驗室將開展的實(shí)驗中，包括了空間科學(xué)物理領(lǐng)域重點(diǎn)項目——空間冷原子鐘實(shí)驗，有望實(shí)現(xiàn)3千萬年誤差一秒的超高精度，對衛(wèi)星定位導(dǎo)航等生產(chǎn)生活及引力波探測等空間科學(xué)研究將產(chǎn)生重大影響?？臻g冷原子鐘可以將航天器自主守時精度提高兩個數(shù)量級，大幅提高導(dǎo)航定位精度。

　　這個“長相”與我們?nèi)粘Ｋ玫溺姳硗耆煌暮谏珗A柱體，也是人類歷史上第一臺空間冷原子鐘。據(jù)介紹，日晷、水鐘、沙漏等計時裝置，其誤差為一天15分鐘。此后發(fā)明的機(jī)械鐘表，一年誤差約1秒。原子鐘出現(xiàn)后，人類計時的精度以幾乎每十年提高一個數(shù)量級的速度飛速發(fā)展。

　　將冷原子鐘放置在太空，對其他衛(wèi)星上的原子鐘進(jìn)行時頻傳遞和校準(zhǔn)，相比從地面向太空發(fā)射時間信號，由于避免了大氣和電離層的種種干擾誤差會更小。這一技術(shù)應(yīng)用到全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，其精度將大幅度提升。

　　高等植物培養(yǎng)

　　太空“溫室”種植水稻擬南芥

　　人類生存的食物和能量來源絕大部分都由植物提供，如何在太空中種植物，成為人類長期在太空居住所必須解決的問題。在即將發(fā)射升空的“天宮二號”實(shí)驗室內(nèi)，高等植物培養(yǎng)也是眾多科學(xué)任務(wù)中唯一的生命科學(xué)實(shí)驗。

　　現(xiàn)實(shí)情況下，在微重力的太空種植植物更加困難。此次“天宮二號”所搭載的高等植物培養(yǎng)裝置，就將在微重力的環(huán)境下搭建起一個溫度舒適、光照可控的迷你“溫室”。在這個溫室內(nèi)，所種植的是糧食作物的典型代表水稻和綠葉植物的典型代表擬南芥。

　　中科院上海生科院植物生理生態(tài)研究所研究員鄭慧瓊表示，以前沒有做過從種子到種子整個周期的生長實(shí)驗，天宮二號是我國第一次在空間進(jìn)行種子到種子的實(shí)驗。

　　鄭慧瓊表示，這次從空間帶回來的種子要進(jìn)行分析，看看種子里面的成分有沒有發(fā)生改變，改變的原因是什么。

　　為獲得植物太空發(fā)育全過程的圖像，培養(yǎng)箱內(nèi)還安裝了三部相機(jī)，其中兩部為可見光相機(jī)，另一部則為具有特殊功能的熒光相機(jī)，用來研究綠色熒光蛋白標(biāo)記的開花基因。

　　“植物開花與重力的關(guān)系，是這次空間實(shí)驗我們要重點(diǎn)考察和研究的內(nèi)容。”鄭慧瓊說。