天宫二号空间实验室被称为中国第一个真正的空间实验室。它已经在轨道上飞行了1000多天，许多应用负载在太空中留下了上海印记。

天宫二号今天，欢迎回家。

勉强，你终于望了一眼地球的家园。你告诉我们，当你趁机控制离轨并重返大气层时，少量未燃烧的碎片将落入南太平洋预定的安全海域。今天是你“回家”的日子，也是我们“告别”的日子。

天宫二号，你是我们的老朋友。虽然你在轨的设计寿命只有两年，但从2016年9月15日我们看月亮尝月饼开始，你已经在轨飞行了1000多天。科学家说你已经完成了所有的膨胀实验，光荣地完成了你的任务。

值此离别之际，我们来聊聊一起经历了两年多的难忘时刻：航天员景海鹏、陈东乘坐神舟十一号飞船与您进行“太空约会”，我国首艘货运飞船天舟一号与您成功完成自动交会对接，并为您成功“太空加油”.

你安慰我们说，别难过。要知道，作为中国建造空间站前的最后一次全面技术验证，你的离开并不是结束，而是一个新的开始。但是我们还是受不了，尤其是上海的叔叔阿姨们，他们为你的身体付出了太多的努力。天宫二号多角度宽带成像仪总设计师魏军动情地说，虽然你要走了，但你身上验证的技术在未来会发挥更大的作用。

也许有一天，当中国有了自己的空间站，我们还会想起你。

“太空温室”有惊喜。

它有望解决太空食品问题。

我们的宇航员第一次参与了生物样本的回收，中国第一次进行了从种子到种子的太空长期培育……天宫二号上天的时候，或许没有人想到两位“植物宇航员”会带来这么多惊喜。

水稻和拟南芥是两种典型的受光周期诱导影响的高等植物。它们将如何在微重力下度过一生？开花和地球有什么区别？随着载人航天的发展，宇航员有可能长期生活在太空环境中。高等植物是空间生态系统的关键因素。如何在空间站利用植物生产粮食和蔬菜，满足人类太空生活的长期需求，是载人航天需要解决的难题。在中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所研究员郑惠琼的美好祝愿下，两位特殊的乘客开始了他们的太空之旅。

两位“植物宇航员”都有自己的蜗居。这是由中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所、上海技术物理研究所的科研人员共同打造的“太空温室”。这个比家用微波炉还小的“房子”，功能齐全。——不仅能为植物生长提供必要的水、光、营养液和温度控制，还具有获取实时可见光图像和荧光图像的功能，还能让地球上的生物学家通过遥控指令调整主要实验参数。“地球上的重力环境是恒定的，但在太空中不是，这样科学家就可以了解重力对生命的影响，这对农业生产也有影响。”郑惠琼告诉记者。

在陌生的环境中，拟南芥和水稻并不像地球上那样听话。没有空间重力的引导，植物方向感差，长得东倒西歪。科学家没想到的是，太空水无法有效返回土壤，加剧了水稻吐水现象。虽然这种现象导致水滴漂浮在培养盒中，影响了水稻的生长，但它可以为未来的药物生产服务。

"此外，植物在太空中开花较晚，生长缓慢，但寿命较长."郑慧琼说，发现在长日照微重力条件下，拟南芥植株比地面对照多活65天，短日照到长日照的植株比地面对照多活456天。"在太空中，水稻的叶片老化也比地面慢."

本次实验共有5个培养单元，包括2个拟南芥单元和2个水稻单元，其中1个单元由宇航员直接参与拟南芥样品的回收。这是中国航天员首次参与生物样本回收。“这是天宫二号唯一的生命科学实验。两位‘植物宇航员’为未来建立以植物为基础的太空生命生态系统、控制植物开花、提高植物产量提供了重要基础。”郑惠琼说。

高精度“计时针”

它对深空探测有着深远的影响。

“项目体系复杂、难度大、创新性强，具有自主知识产权。它是全球首个在轨冷原子钟，整体技术处于国际领先水平。”今年4月，天宫二号空间冷原子钟成果鉴定会召开，与会专家给出了如此肯定的意见。

冷原子钟是中国科学院上海光学精密力学研究所研制的“计时针”。这种高精度时钟采用原子两个能级之间的跃迁频率作为参考频率输出信号。同时，激光将原子的温度降低到接近绝对零度，减少了原子热运动的影响，使原子能级跃迁频率受外界干扰较少，从而达到更高的精度。在微重力环境下运行高精度原子钟更为重要。

近三年的在轨运行，冷原子钟状态良好、性能稳定，完成全部既定在轨测试任务，成功验证在空间环境下高性能冷原子钟的运行机制与特性，同时实现了天稳7.2×10-16的超高精度，为空间超高精度时间频率基准的重大需求以及未来空间基础物理前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。

“天宫二号”空间冷原子钟凝结了三代科研人的心血。从上世纪60年代开始，中科院上海光机所王育竹院士及其科研团队就开始了原子钟方面的研究。在此基础上，2010年，“天宫二号”空间冷原子钟主任设计师、上海光机所刘亮研究员带领团队完成了空间冷原子钟原理样机的研制和地面科学试验论证。2016年，经过近10年艰苦努力，我国首台空间冷原子钟正样产品研制成功，并“搭乘”天宫二号飞往浩渺太空。

刘亮研究员告诉记者，天宫二号空间冷原子钟项目的成功极大地推动了相关领域的发展，其技术成果直接应用于卫星导航系统，大幅度提高卫星导航系统的性能。在空间站高精度时频系统、空间站超冷原子物理研究以及探月工程地月空间导航通信等等重大项目中产生关键的作用，有望对未来深空探测、基础物理研究、精密测量等领域产生深远的影响。

高性能“数码相机”

全天候给地球“拍照”

天宫二号的在轨运行，为更好地观测和认识地球，提供了绝佳的视角。在其对地观测面的“肚子”上，有一台由中国科学院上海技术物理研究所自主研制的高性能航天“数码相机”。

这台新型地球观测仪器的学名叫“多角度宽波段成像仪”，能实现跟随天宫二号的飞行角度变化从多个方位对地成像。它由8台分4层结构精心设计的小相机组成，这些相机通过视场拼接组合，能同时获取目标可见近红外、短波红外和热红外波段的光谱图像和多角度偏振信息，在环境与灾害预测、资源调查、农林普查和气象预报等方面发挥重要作用。

这台航天“数码相机”本领可不小——它采用了新型多光谱与偏振复合成像技术，探测性能更加出色，1秒钟可成像30幅。它具有信噪比高的特点，地面分辨率达到100米，所看到的地表景物细节更加精细，是当前国际上观测海洋水色分辨率最高的载荷之一。“我们自主研发的短波红外探测器，使得相机能够穿透云雾。而具有夜视功能的热红外探测器，则让相机可以昼夜不间断工作。”中科院上海技物所研究员、天宫二号多角度宽波段成像仪主任设计师危峻告诉记者。此外，它也在国内率先实现了多角度光学偏振遥感技术新体制，填补了我国天基多角度光学偏振成像的空白。

为了这台航天“数码相机”，上海技物所的科研人付出了许多，在时间紧、任务重的情况下，团队数年磨一剑，出色完成任务。它拍摄的上千轨图像得到了用户的一致点赞。“在研制过程中，对于一些元器件我们也曾考虑过是通过引进还是自己来做，但最后我们一致决定关键技术要牢牢握在自己手里。”危峻说。

在危峻看来，天宫二号还起到了孵化器的作用。得到验证的热红外技术和偏振成像技术将在后续的海洋卫星和风云卫星上发挥更大作用。

“好伙伴”如影随形

“自拍神器”为“天神”合影

旅途中，你是否曾因为没有人给你拍照而错过美好瞬间?天宫一号就有这样的遗憾，作为中国航天史上的“功臣”，它与神舟系八号、九号、十号飞船的三次对接，都没能留下合影。这样的遗憾可不能出现在天宫家族其他成员的身上，上天的时候，天宫二号记得带上了“自拍神器”——一颗伴随卫星。2016年10月26日，“天宫二号”伴随卫星成功回传首批影像图，即天宫二号空间实验室和神舟十一号载人飞船组合体的“天神合照”。

由中科院微小卫星创新研究院研制的天宫二号伴随卫星是一颗微纳卫星。这个“小个子”仅重47千克，大小相当于一台打印机。作为天宫二号试验任务的一部分，它采用小型化、轻量化、功能密度的设计，使卫星结构小、重量轻，却实现了高功能密度的设计结果。此外，它搭载多个实验载荷，并具备较强变轨能力，具备开展空间任务的灵活性与机动性。

“伴星有多项应用成果达到国际先进水平，包括伴星姿态导引及近距动目标跟瞄控制技术、轻小型相机高动态目标高分辨成像技术等。”微小卫星创新研究院伴随卫星副总工程师包海超介绍。

别以为伴星只会“拍拍拍”，作为伴随主航天器飞行的航天器，伴随卫星具有相对主航天器距离近、实时跟随的“地理优势”，可以作为主航天器的安全辅助工具，对其进行工作状态监测、安全防卫，还能为空间飞行器交会对接等提供直接的技术支持。