天宫二号中秋夜成功发射升空 将做哪些高大上的太空实验
9月15日22时04分，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
“天宫二号”空间实验室采用实验舱和资源舱两舱构型，全长10.4米，舱体最大直径3.35米，起飞质量8.6吨，设计在轨寿命2年。“天宫二号”由长征二号F T2火箭在酒泉卫星发射中心发射。“天宫二号”空间实验室，起飞后约10分钟器箭分离，进入近地点200公里、远地点350公里的初始轨道，之后变轨进入高度约393公里的轨道，进行在轨测试。
10月中旬，神舟十一号载人飞船也在这里发射，入轨后与“天宫二号”在高度为393公里的近圆对接轨道交会对接构成组合体，航天员进入“天宫二号”，开展空间科学实验和技术试验。天舟一号货运飞船在文昌发射场发射，与“天宫二号”交会对接构成组合体，进行推进剂补加试验等。
据中国载人航天工程新闻发言人武平介绍，发射天宫二号空间实验室，主要目的是接受神舟十一号载人飞船的访问，完成航天员中期驻留，考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术。
天宫二号将接受天舟一号货运飞船的访问，考核验证推进剂在轨补加技术；开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术，以及在轨维修和空间站技术验证等试验。
不久之后，两名航天员将以地球“来客”的身份造访此前以无人状态来到太空的天宫二号。在接下来的30天里，“天宫二号”如何保障航天员的衣食住行？中国航天科技集团公司第五研究院“天宫二号”总设计师朱枞鹏对此进行解读。
“天宫二号”为航天员准备了外部绣有祥云图案的睡袋。睡袋的材料采用了特殊材料，具有抗阻燃、防静电、松紧可调、重量轻等特点。此外，天宫二号还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动服、运动袜等。考虑到太空工作的特殊需求，这些衣服设计都比较特别，有的衣服装有电缆，有的口袋用于放置辐射测试仪等。
由于航天员会在“天宫二号”发射1个月之后前往，为了保障食物的新鲜，天宫二号没有为航天员提前准备食物，而是由神舟十一号飞船来搭载。不过，天宫二号为航天员准备了可以长时间储藏的饮用水和氧气。并且，饮用水里面添加了负离子，让航天员可以喝到更纯净的水。
按照医学指标，“天宫二号”为航天员设置了舒适的环境，温度控制在19到23℃，湿度为50%左右。氧气浓度与地面一致。同时，对舱内的有害气体、微生物进行过滤、清除，保证舱内空气清新。此外，“天宫二号”为航天员准备了大小便收集袋，收集袋采用负压技术，能够避免异味散出。
“天宫二号”安装了太空锻炼器材，包括特殊的跑步机用于全身锻炼；健身自行车用于锻炼下肢肌肉、以及拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉。值得一提的是，为了解决在失重状态下如何跑步的问题，设计人员在跑步机上配备了一根有弹性的橡皮带，当航天员站在跑步机上时，把橡皮带背着肩上，可以防止人在运动过程中漂浮起来。
在浩渺的天际划过一条长长的轨道，“天宫二号”和神舟十一号将在距离地球393公里的太空如约相见。太空中，两个比子弹速度还要快8倍的空中飞行器安全可靠无误差地对接在一起，靠的是什么“秘密武器”？
如果说“天宫二号”和神舟十一号的这场“太空之约”是谁牵线搭桥的话，那非微波雷达莫属。几百公里之外，它担当红娘牵起红线，就像是实现两个航天器在外太空交会对接的“眼睛”。这双“眼睛”有多厉害？经它一看，上至北京五环一整圈，下至一张桌子的长度，在如此之大的跨度中，它的测距精确程度可以达到一把尺长，测角精度相当于人眼测试视力时，相邻两行之间的角度，而速度测量的误差基本小于一只蚂蚁的爬行速度。
两个飞行器在太空中要经过几十万公里的追逐，才能完成最后“穿针引线”般的精准“牵手”，中间任何一点“跑偏”都不行。这套装置就是载人运输飞船交会对接阶段的专用测量装置，用于调整姿势，控制姿势，帮助飞行器在外太空还保持着平稳的“姿态”。
空间站建设是我国载人航天工程战略的第三步，计划于2020年左右建成，2022年全面运行。朱枞鹏表示，空间站是多舱段的飞行器，每舱段的重量可达20吨，有多个交会对接口，能实现多飞行器同时对接，所以未来空间站的“块头”将比天宫二号大很多，将长期在轨运行十几年，航天员在空间站驻留可能达到一年以上。
空间站建设涉及航天员长期驻留、微重力环境下舱内外设备维修、推进剂补充加注等一系列关键技术支持，需要通过先期试验来掌握。
在天宫二号空间实验室的诸多设备中，空间冷原子钟浑身散发的高冷“霸气”，它将开拓在太空中超高精度的时间频率基准研究。这座使用铷原子的超高精度空间原子钟，是人类历史上第一台在轨进行科学试验的空间冷原子钟。
在地面上，由于受到重力的作用，自由运动的原子团始终处于变速状态，宏观上只能做类似喷泉的运动或者是抛物线运动，但在空间微重力环境下，原子团的运动则变成超慢速匀速直线运动--这较之“喷泉运动”，更容易进行精细测量，从而获得更高精度的原子钟信号。可以预期，空间冷原子钟将成为目前空间最高精度的原子钟。
对于时间精准测量的追求，科学家似乎总不满足。继原子钟之后，采用更高工作频率的光钟，其误差将小于1秒/50亿年。“未来还可能出现更加精准的原子核钟。”中科院上海光机所中科院量子光学重点实验室主任刘亮说，科学家的终极目标是制造出在整个宇宙的生命周期内永远不会走偏的时钟。
天宫二号真是赶时髦，上天还带了一个“自拍神器”——一颗带着相机的伴飞小卫星。不过，这颗小卫星可并不只为炫酷而来，它既是天宫二号的守护者，又是很多空间新技术的验证平台。
在发射时，伴星由一个微型的释放机构牢牢连接在天宫二号上。进入轨道后，它才会被准确释放到太空中，围绕天宫二号或远或近不同角度地伴随飞行。它带有一台2500万像素的高分辨率相机。当下个月神舟十一号载人飞船与天宫二号交会对接后，伴星就将在旁边拍摄下这令人激动的一幕。科研人员已将它戏称为“天宫神舟大婚的摄影师”。
比起为“大婚”摄影，伴星另一个重要任务是对天宫二号表面状态进行检查。随着人类发射的航天器越来越多，太空中的空间碎片也越来越多，随着我国空间站等身躯庞大的航天器在轨时间越来越长，万一和微小的空间碎片有个碰碰擦擦，可能会形成漏热的裂缝，带来巨大的危险。而伴星的相机，它好比一个非接触式的医疗热像仪，天宫二号如果哪里“体温”出现异常，它可以及时发现并报警。
科幻电影《火星救援》中在火星上种土豆的场景，很快就会在天宫二号的空间实验室里再现。这次，中国科学家要完成对水稻和拟南芥“从种子到种子”的全发育过程的观察。此后，随“神十一”进入天宫二号的航天员，会将拟南芥在太空中结出的种子带回地面，让科学家进一步分析。
在太空中种植植物，对人类来说太重要了。植物不仅可以利用光能产生食物，还可以产生氧气，吸收人类代谢的许多废气、废物——人类要进行星际旅行，在可再生的宇航员生命支持系统中，高等绿色植物是物质循环与能量交换的关键。
空地量子密钥分配实验：将开展天-地超远距离量子密钥传输，以及业务数据天地激光通信。该实验突破并验证量子密钥生成、分配、提取、光信道保持等关键技术，进行体制验证，保持我国在该领域的领先地位，为未来建立不可破译的信息安全系统，在国际上率先建立实用化的保密通信网络奠定基础。
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