天宮二號(hào)將開展十余項(xiàng)空間科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目，是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次。這些項(xiàng)目看似高冷,，但每項(xiàng)都可能給人們未來(lái)的生活帶來(lái)巨大影響,。

“太空計(jì)時(shí)”：空間冷原子鐘

　　3000萬(wàn)年誤差1秒 提高計(jì)量精度

由于高精度空間原子鐘在計(jì)量學(xué),、授時(shí),、全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng),、基礎(chǔ)物理等方面都有非常重大的科學(xué)研究和工程應(yīng)用價(jià)值。這次,，中科院上海光機(jī)所研制的“空間冷原子鐘”搭載“天宮二號(hào)”發(fā)射升空，是國(guó)際上首臺(tái)在軌運(yùn)行并開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“空間冷原子鐘”,，同時(shí)也是目前在空間運(yùn)行的最高精度的原子鐘,。

“空間冷原子鐘”將激光冷卻技術(shù)和空間微重力環(huán)境結(jié)合,，有望實(shí)現(xiàn)10的負(fù)16次方秒量級(jí)的超高精度（約3000萬(wàn)年誤差1秒）,，將目前人類在太空中的時(shí)間計(jì)量精度提高1~2個(gè)數(shù)量級(jí),。

“太空通信”：量子密鑰分配

　　為通信網(wǎng)絡(luò)安全保駕護(hù)航

隨著互聯(lián)網(wǎng)的大范圍普及,，各種隱私信息越來(lái)越多地暴露在互聯(lián)網(wǎng)上。今天保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)信息安全的加密方式稱為“公開密鑰”密碼體系,，其原理是通過(guò)加密算法,，生成網(wǎng)絡(luò)上傳播的公開密鑰，以及留在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的私人密鑰,，兩個(gè)密鑰須配合使用才能實(shí)現(xiàn)完整的加密和解密過(guò)程,。目前，互聯(lián)網(wǎng)使用的加密標(biāo)準(zhǔn)是20世紀(jì)70年代誕生的RSA算法,。

就在上個(gè)月,，我國(guó)成功發(fā)射世界上首顆量子通信衛(wèi)星，這是通信安全的重要里程碑,。而這次,，天宮二號(hào)攜帶的“量子密鑰分配試驗(yàn)空間終端”，目標(biāo)是為實(shí)現(xiàn)世界上首個(gè)基于載人航天空間平臺(tái)的空-地量子密鑰分配演示實(shí)驗(yàn),。為載人航天的空地間量子保密通信,，以及未來(lái)的實(shí)用化天地一體廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)打下基礎(chǔ)。

“太空看?！保喝S成像微波高度計(jì)

　　更準(zhǔn)確了解海洋環(huán)境安全性

天宮二號(hào)三維成像微波高度計(jì)是國(guó)際上第一次實(shí)現(xiàn)寬刈幅海面高度測(cè)量并能進(jìn)行三維成像的微波高度計(jì),。它采用小角度、高精度干涉測(cè)量技術(shù),，能精確獲得海面的干涉條紋信息,，進(jìn)而獲得三維海面形態(tài)，再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的定標(biāo)最終獲得寬刈幅范圍內(nèi)的海平面高度測(cè)量,。

為啥要用微波高度計(jì)測(cè)海,？因?yàn)楹Ｑ鬄?zāi)害的發(fā)生，往往伴隨著海洋環(huán)境的異常變化,，例如局部海洋區(qū)域的海面高度和海面溫度的異常升高,。而海面高度的異常升高，例如“厄爾尼諾現(xiàn)象”,，幅度僅為分米級(jí),，只有微波高度計(jì)能夠敏銳地捕捉到這種細(xì)微的變化。

微波高度計(jì)項(xiàng)目的實(shí)施可為研究全球的海洋動(dòng)力環(huán)境（包括海平面高度,、海面風(fēng)浪和洋流）提供直接的科學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù),，同時(shí)為全球能量交換、氣候變化的研究提供科學(xué)依據(jù),。

“太空種菜”：高等植物培養(yǎng)箱等

　　研究為人類太空生活生產(chǎn)食物

隨著人類空間活動(dòng)的深入開展,，人類需要飛出地球,，在地外空間長(zhǎng)期生活和工作。

天宮二號(hào)實(shí)驗(yàn)室將開展兩種代表性的植物——擬南芥和水稻的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),，著重探索在太空環(huán)境中如何控制植物開花結(jié)種的技術(shù)與方法,，為建立保障人類長(zhǎng)期空間生存所必需的生命生態(tài)支持系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所提供的高等植物培養(yǎng)箱具備在軌培養(yǎng)單元和樣品返回單元,，能夠?yàn)橹参锷L(zhǎng)提供必需的水分供給以及光照,、溫度控制，具備實(shí)時(shí)可見光圖像和熒光圖像獲取功能,，構(gòu)成了現(xiàn)代的迷你太空溫室,，為研究植物在太空的生長(zhǎng)發(fā)育提供支持。