天宮二號服役兩年成果服務民生重點領域領先
ofollow,noindex" target="_blank">人民網 (603000 , 診股 )北京9月26日電 距2016年9月15日22時04分“天宮二號”發射升空已過去兩年，彼時“天宮”與圓月遙相對望的一幕仍在眼前，此時已迎來成果大檢驗。作為我國第一個真正意義上空間實驗室，天宮二號除了驗證航天員中期在軌駐留，還安排了14項體現國際科學前沿和高新技術發展方向的物理學前沿科學、空間科學實驗、空間應用與技術試驗及51件載荷裝置，是目前我國載人 航天工程 (603698 , 診股 )歷次任務中開展應用專案最多、最繁忙的一次。
太空實驗“管家”忙
天宮二號在軌飛行期間，有效載荷運控中心，資料利用中心，空間環境預報中心等地面系統執行正常，對有效載荷實施了高效的運營管理，提供了優質的資料服務和空間環境保障支援。有效載荷運控中心主任郭麗麗介紹，有效載荷運控中心作為太空實驗“大管家”，規劃安排空間試驗，控制載荷在軌執行，監視載荷健康狀態，是科學家與空間科學實驗、技術試驗之間的橋樑和紐帶,在保障各項任務的順利開展中起到了重要的作用。
位於有效載荷運控大廳的我國首個基於虛擬現實技術的“遙科學實驗平臺”，在空間實驗室長期無人照料的情況下，支援地面科學家以實驗室類似的方式介入空間試驗，一邊觀察實驗現象，一邊調整優化實驗引數，大大提高了空間試驗的效率和質量，是目前國際上支援太空科學實驗最有效的方式。
同時，得益於先進的地面支援系統和基於人工智慧技術的任務規劃系統，運控中心能夠合理計算、安排載荷工作視窗，為各項空間實驗調配資源，消解衝突，保障了科學實驗與技術試驗的有效、高效開展。至今為止，有效載荷運控中心累計安排空間試驗任務2萬餘次，控制指令10萬餘條，獲取資料達幾百TB，目前有效載荷狀態良好。
多角度寬波段成像儀能力強、應用廣
由中國科學院上海技術物理研究所研製的新型地球觀測儀器――多角度寬波段成像儀，在國內率先實現了多角度光學偏振遙感技術新體制，填補了我國天基多角度光學偏振成像的空白。專案負責人殷德奎講到，多角度寬波段成像儀的技術體制先進，探測效能出色，擁有在國際水色遙感儀器地面解析度最高、國內海洋遙感載荷靈敏度最高等能力。
負責應用資料獲取及推廣的中科院資料利用中心副主任李盛陽提到，利用天宮二號多角度寬波段成像儀、成像微波高度計、紫外臨邊成像儀等資料可為“一帶一路”沿線地區生態環境變化研究、城市熱環境研究、湖泊和沿海的生態保護、區域乃至全球氣候變化和可持續發展提供資料與資訊支援，併為指導農業生產管理、生態環境保護等提供科學依據。
對地觀測資料產品目前已通過“載人航天空間應用資料推廣服務平臺” （http://www.msadc.cn）及專線網路等設施分發至國家部委、科研院所、高等院校等70餘家公益使用者，產生了一批典型應用成果，充分顯示出天宮二號對地觀測資料在海洋與海岸帶、湖泊、生態環境、農業、國土資源等領域的應用潛力。
“POLAR”超額完成任務
2001年，中科院高能物理研究所研製的伽馬射線暴探測器搭載神州二號發射上空，在軌半年間發現了三十多例伽馬射線暴發和一百多個太陽耀斑爆發，開啟了我國在飛船上開展空間物理實驗的篇章。2016年，中國-瑞士合作開展的“專案”（POLAR）於天宮二號實驗室上投入使用，在軌期間探測到55例伽馬暴，其中49例已被公開報道，其原伽馬暴科學目標的能力得到了驗證，成為國際上正在執行的最好的伽馬暴探測器之一。
高能物理研究所粒子天體物理重點實驗室主任張雙南介紹，POLAR伽馬暴偏振探測器不同於一般測量伽馬射線光子能量的望遠鏡，通過對伽馬射線偏振的測量，將有助於我們理解黑洞的形成及宇宙的演化。
張雙南提到，這顆大小僅為557 cm2的POLAR探測器在完成並超出原設計指標的同時，還在計劃外探測到了太陽伽馬射線的爆發現象，完成了國內首次在軌觀測到脈衝星併成功實現了脈衝星導航技術試驗，所提出的脈衝星深空導航新方法的成果已經正式發表，被美國NASA噴氣動力實驗室的學者評價為兩個成功的脈衝星導航空間技術驗證實驗之一。
POLAR探測器通過系統性、高精度地測量伽馬暴的偏振性質，收穫到首批科學意義重大的偏振測量，未來將在伽馬暴的物理機制研究上取得突破性進展。
世界領先“空間冷原子鐘”
在人類文明進步和科學技術發展的歷史長河中，人類活動所帶來的社會需求與時間測量的精度是密不可分的。“我們人類能做到的最高精度的測量，就是對時間的測量”，中科院上海光機所空間冷原子鐘主管設計師屈求智在採訪中說到，“幾乎所有的基本物理量的測量，例如長度、電場、磁場等等，都可以通過種種效應轉化為對時間頻率的測量。通過時間測量的精度提高空間測量精度以後，將對未來在空間展開各種效應――包括引力波、暗物質的探測有很大的幫助。”
由中科院上海光機所承研的天宮二號有效載荷“空間冷原子鐘實驗”是國際上最早實現在軌開展冷原子科學實驗的專案。在微重力環境下，原子團可以做超慢速勻速直線運動，基於對這種運動的精細測量可以獲得較地面上更加精密的原子譜線資訊，從而可以獲得更高精度的原子鐘訊號，實現在地面上無法實現的效能。
據屈求智介紹，衛星導航定位系統的精確度和穩定性主要依靠衛星上的原子鐘的精度，地面雖有更高精度的原子鐘，然而其精度在傳遞到衛星的過程中會受到電離層的干擾，造成體系的不穩定。空間冷原子鐘則可在太空中對所有衛星進行點對點校準同步，可以把所有衛星的計時精度直接、穩定的提高一個數量級，這就為構建下一代導航系統提供了明確前景。
目前，“天宮二號”空間冷原子鐘在軌執行已滿兩年，狀況良好，效能穩定，成為唯一成功在軌執行的空間冷原子裝置，既是當前在空間執行的最複雜的原子鐘，也是目前在空間最高精度的原子鐘。（實習生王琪智）