伽瑪暴是宇宙伽瑪射線暴的簡(jiǎn)稱，它的起源及相應(yīng)的物理過程一直是天文學(xué)最前沿課題之一。這十幾年來,，人們對(duì)伽瑪暴的研究取得了長足進(jìn)步,，但有關(guān)伽瑪暴的一些基本問題還是沒有得到很好解決。
作為國際上最靈敏的伽瑪暴偏振探測(cè)儀,，“天極”的探測(cè)效率比國際同類儀器高幾十倍,，它預(yù)期運(yùn)行兩年,，可以探測(cè)到大約100個(gè)伽瑪射線暴,，為更好地理解宇宙中極端天體物理環(huán)境下最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)制作出重要貢獻(xiàn),。
【空間物理學(xué)：有望取得重大突破】
天宮二號(hào)搭載了多項(xiàng)空間物理實(shí)驗(yàn)，如空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn),、空地量子密鑰分配試驗(yàn)等,，均屬國際科學(xué)前沿，科學(xué)意義重大,。
冷原子鐘是一種高精度的計(jì)時(shí)裝置,。科學(xué)家們將激光冷卻原子技術(shù)與空間微重力環(huán)境相結(jié)合研發(fā)成功的空間冷原子鐘,，將成為國際上第一臺(tái)空間運(yùn)行的冷原子鐘,，可以使飛行器自主守時(shí)精度提高兩個(gè)量級(jí)。該實(shí)驗(yàn)在原子物理研究方面具有重大意義,，在國防安全,、高精度星鐘等方面具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。
量子密鑰分配試驗(yàn)將在基于載人航天空間平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)天－地量子密鑰傳輸試驗(yàn),，以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)天地激光通信,。該實(shí)驗(yàn)將為未來建立不可破譯的信息安全系統(tǒng),、在國際上率先建立實(shí)用化的保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ),。
【對(duì)地觀測(cè)儀器：全方位“感知”地球】
我國載人航天的歷次巡天任務(wù)都少不了在浩瀚的宇宙中從各個(gè)方位“感知”地球。天宮二號(hào)也搭載了多個(gè)新一代對(duì)地觀測(cè)遙感器和地球科學(xué)研究儀器,。
如寬波段成像光譜儀,、三維成像微波高度計(jì)、紫外臨邊成像光譜儀等,，突破了系列關(guān)鍵技術(shù),，在資源環(huán)境、生態(tài)環(huán)境,、農(nóng)林應(yīng)用,、海洋環(huán)境、大氣污染和大氣成分監(jiān)測(cè)以及全球變化研究等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,。
【伴隨衛(wèi)星：天宮二號(hào)的守護(hù)者】
天宮二號(hào)飛行期間還將在軌釋放一顆伴隨衛(wèi)星,。伴隨衛(wèi)星飛行試驗(yàn)將進(jìn)一步驗(yàn)證小型高功能密度衛(wèi)星、在軌釋放,、駐留伴隨飛行等技術(shù),，并為未來新型航天器編隊(duì)飛行技術(shù)奠定基礎(chǔ)。
這顆伴隨衛(wèi)星搭載了高分辨率全畫幅可見光相機(jī)，將在空間繞飛試驗(yàn)過程中對(duì)天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)組合體進(jìn)行高分辨率成像,，堪稱天宮二號(hào)和神舟飛船的“自拍神器”,。
【空間環(huán)境監(jiān)測(cè)：為天宮二號(hào)保駕護(hù)航】
航天員和航天器進(jìn)入太空面臨著外層空間環(huán)境的影響。在太空中,，能量很高的帶電粒子輻射可能導(dǎo)致航天器材料性能下降或損壞,，也可能破壞航天員的器官組織，嚴(yán)重時(shí)甚至有生命危險(xiǎn),。另外大氣環(huán)境也會(huì)對(duì)運(yùn)行其中的航天器產(chǎn)生影響,。
天宮二號(hào)空間環(huán)境分系統(tǒng)由帶電粒子輻射探測(cè)器、軌道大氣環(huán)境探測(cè)器和空間環(huán)境控制單元3臺(tái)儀器組成,。它們將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天宮二號(hào)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(cè),，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(cè)等。
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