“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)總指揮部今日召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，宣布定于9月15日22時(shí)04分發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室。今天下午，執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征二號(hào)F T2火箭已經(jīng)開(kāi)始加注推進(jìn)劑。目前，全區(qū)已完成綜合演練，發(fā)射前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作已基本就緒。

作為我國(guó)首個(gè)真正意義上的太空實(shí)驗(yàn)室，“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室將開(kāi)展十四項(xiàng)空間科學(xué)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。不僅如此，與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的各種設(shè)備可謂是既富科幻色彩，又不失使用價(jià)值。例如“空間冷原子鐘”，光是聽(tīng)一聽(tīng)名字就覺(jué)得很厲害了……

△視頻：伴隨衛(wèi)星將拍下天宮二號(hào)和神舟11號(hào)對(duì)接場(chǎng)面

“太空攝影機(jī)”——宇宙里的航拍器

在“天宮二號(hào)”十余個(gè)科研項(xiàng)目中，有一項(xiàng)伴隨衛(wèi)星飛行實(shí)驗(yàn)。這顆小衛(wèi)星可以把“天宮二號(hào)”和神舟十一號(hào)載人飛船交會(huì)對(duì)接后的場(chǎng)景，用高清相機(jī)拍攝下來(lái)，真實(shí)展現(xiàn)航天器的對(duì)接狀態(tài)，為空間飛行器交會(huì)對(duì)接提供直接的影像技術(shù)支持。

△伴隨衛(wèi)星拍攝工作示意圖

我國(guó)神舟七號(hào)載人飛船伴隨衛(wèi)星曾首次進(jìn)行在軌拍攝大型航天器的實(shí)驗(yàn)，所使用的相機(jī)為130萬(wàn)像素，而“天宮二號(hào)”伴隨衛(wèi)星使用的是2500萬(wàn)像素全畫幅相機(jī)，在分辨率和精細(xì)度上實(shí)現(xiàn)了新升級(jí)。

這次的實(shí)驗(yàn)雖只能實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的航拍，但有了這個(gè)基礎(chǔ)，沒(méi)準(zhǔn)人類真能在未來(lái)于太空中舉辦一場(chǎng)婚禮，通過(guò)這個(gè)“航拍器”記錄下全過(guò)程。

“天宮八卦爐”——特殊材料制備機(jī)

《西游記》中太上老君的“八卦爐”能練出各種頂級(jí)裝備。而在“天宮二號(hào)”中，航天員們也將使用一個(gè)“天宮八卦爐”，進(jìn)行綜合材料制備的實(shí)驗(yàn)。

△視頻：天宮“八卦爐”結(jié)構(gòu)似手槍 加熱后達(dá)近千度

“天宮八卦爐”的學(xué)名叫做綜合材料實(shí)驗(yàn)裝備。裝備由加熱爐、電控箱和樣品袋三部分組成。其中，加熱爐是整個(gè)裝備的核心部件，能夠一個(gè)批次對(duì)六種材料進(jìn)行加熱實(shí)驗(yàn)。

△有著“天宮八卦爐”之稱的綜合材料實(shí)驗(yàn)裝備

據(jù)專家介紹，通過(guò)兩個(gè)批次更換，航天員將會(huì)帶回12種經(jīng)過(guò)特殊制備的材料，包括金屬合金、半導(dǎo)體材料、復(fù)合材料、納米功能材料和薄膜材料等等。那么，這些名字陌生的材料究竟有何實(shí)用價(jià)值？中科院上海硅酸鹽研究所研究員劉巖用通俗的說(shuō)法進(jìn)行了解釋：例如建房子，在地球上我們很熟悉材料和流程。但是在太空的環(huán)境下，地球的這一套便不再適用。所以，在太空中研究材料焊接、熔融等過(guò)程就具有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值。未來(lái)，人類如果想走出地球，在太空或者其他星球上生活，太空中的材料制備非常重要。

“空中溫室”——太空植物培育箱

電影《火星救援》中，主人公馬克在寸草不生的火星上通過(guò)種植土豆養(yǎng)活了自己。離開(kāi)地球環(huán)境，如何通過(guò)種植食物達(dá)到自給自足，是人類長(zhǎng)期在太空居住所必須解決的問(wèn)題。在即將發(fā)射升空的“天宮二號(hào)”實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，就有一個(gè)“太空溫室”——空間培養(yǎng)箱，用于探索太空中的高等植物培養(yǎng)。

由于太空處于“微重力”環(huán)境，種子里面的成分可能會(huì)發(fā)生改變，植物的培養(yǎng)也將變得非常困難。此次，空間培養(yǎng)箱將培育擬南芥和水稻兩種植物，分別提供長(zhǎng)日照和短日照的培養(yǎng)條件，這也是國(guó)際上首次在同一空間培養(yǎng)箱中同時(shí)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)日與短日植物的培養(yǎng)與實(shí)時(shí)觀察。

“空間冷原子鐘”——3000萬(wàn)年誤差僅一秒

在“天宮二號(hào)”實(shí)驗(yàn)室將要開(kāi)展的10多項(xiàng)世界最前沿實(shí)驗(yàn)中，包含有空間科學(xué)物理領(lǐng)域的重點(diǎn)項(xiàng)目：空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn)。“空間冷原子鐘”有望實(shí)現(xiàn)3千萬(wàn)年誤差一秒的超高精度。這將對(duì)衛(wèi)星定位導(dǎo)航、引力波探測(cè)等空間科學(xué)研究產(chǎn)生重大影響。

△視頻：探秘“天宮實(shí)驗(yàn)室”空間冷原子鐘

據(jù)中科院上海光機(jī)所副所長(zhǎng)陳衛(wèi)標(biāo)介紹，在地球上，引力的影響可能會(huì)造成鐘表的偏差。而在太空的飛行器上放置鐘表，則會(huì)免除引力的因素，達(dá)到更高的精度。

此外，將冷原子鐘放置在太空，還能更方便地對(duì)其它衛(wèi)星上的原子鐘進(jìn)行時(shí)頻傳遞和校準(zhǔn)。由于從地面向太空發(fā)射時(shí)間信號(hào)時(shí)，會(huì)受到大氣和電離層的種種干擾，難免出現(xiàn)誤差。借助冷原子鐘的超高精度，甚至能使全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)變得更加準(zhǔn)確。

△空間冷原子鐘校準(zhǔn)作業(yè)示意圖