上海多支科研团队为“天宫二号”打造“高大上”科研“神器”

       新民晚报讯 （记者 董纯蕾） 一大波太空实验来袭！作为我国首个真正意义上的空间实验室，“天宫二号”此次空间之旅的非凡魅力与深远意义，不仅集中体现在发射、入轨等广受关注的精彩瞬间，更展示于其在轨运行期间要开展的十余项空间科学与应用实验。来自上海的多支杰出科研团队，为“天宫二号”精密打造了多件先进的科研“神器”。“现代迷你太空温室”“天宫里的尖端‘数码相机’”“追求极度精准的量天尺”“系列英雄材料”“天宫之炉”“天宫守护者”等，皆由上海出品或参与出品。

图说：空间实验室里能实现多少幻想？视觉中国

      科幻电影《火星救援》中宇航员在火星上种土豆的情节，能成为现实吗？“天宫二号”或许能给出部分答案。外国宇航员已在国际空间站上种植并品尝过生菜了，此次中国空间实验室，选择了典型的粮食植物水稻和绿色高等十字花科模式植物拟南芥，欲研究高等植物在微重力条件下的一生。在没有了昼夜与四季之分的空间环境中，来自地球的种子还能开花结种吗？有朝一日当人类不得不移居另一个星球，该如何种植生存不可或缺的绿色植物？负责该项实验的中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员郑慧琼表示，如果种子正常发芽，将长出6棵水稻约30棵拟南芥，其中有3~6棵拟南芥将在结出种子后由航天员带回地球。浇水会是太空植物实验的一大难题，没有了地球上的重力，飘来飘去的水怎么个浇法，每次浇多少，都费琢磨。此次高等植物培养箱由中国科学院上海技术物理研究所承研，这个体积仅有40*30*30厘米、重量不到20千克的迷你太空温室，不仅能为植物生长提供必需的水分、光照、营养液、温度控制，具备实时可见光图像和荧光图像获取功能，还能让地球上的生物学家通过遥控指令来调节主要实验参数。

      技物所承研的另一项“神器”是“内力”深厚的航天“数码相机”——宽波段成像光谱仪，安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上。有了它，“天宫二号”便拥有了昼夜工作的“火眼金睛”，能跟随飞行角度变化从多个方位对地成像，看海洋看大气样样精通——前者能观测海洋水色和水温，有助于准确监测赤潮现象，指导渔民出海作业；后者可以优化气象预报，尤其能获取雾霾的位置信息以及严重程度。这部相机有三样自主研制的核心“法宝”：新型长线列短波红外探测器，使相机能穿云透雾看得更久更清晰；高灵敏度热红外探测器，使相机具有夜视功能，细微到1/40℃的温度变化都不放过；高性能高可靠性的灵巧型机械制冷机，在低至零下200℃度的环境中照样稳定工作。

       “天宫二号”综合材料试验平台将要制备和测量的18种高科技材料，个个堪称未来世界的“英雄材料”。能“玩转”这么多材料“魔术”，自然需要一台多才多艺的“天宫之炉”。这套由中科院上海硅酸盐研究所联合中科院物理研究所打造的综合材料实验装置，最大功耗不到200瓦，用仅相当于2个100W白炽灯的功耗，实现了真空环境下最高950℃的炉膛温度。

      “量天尺”，则是指中科院上海光机所研制的国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟,同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。在太空放一只特别准的钟，是一种“高冷”的准时——因为结合了激光冷却技术和空间微重力环境，空间冷原子钟有望实现10^-16量级的超高精度（约3000万年误差1秒）。

      “天宫二号”的太空之旅，还有一个小伙伴和守护者——由上海微小卫星工程中心研制的伴随卫星，一颗也搭载多个试验载荷的微纳卫星。这小个子变轨能力很强，将于在轨任务期间开展对空间组合体的飞越观测等试验。