天宫二号科研成果量子密钥分配天宫二号搭载的量子密钥分配试验空间终端，通过高精度自动跟瞄（ATP）系统与量子密钥分配地面终端配合，在地面站与目标飞行器之间建立起量子信道，并在此基础上开展了空—地量子密钥分配试验

该试验率先在中国国内突破了量子密钥分配相关关键技术，并得到了在轨验证

成功实现了天地双向高精度跟瞄、量子密钥分配、激光通信 

中国科学技术大学潘建伟院士科研团队与中国科学院大学杭州高等研究院院长王建宇院士团队，通过“天宫二号”和4个卫星地面站上的紧凑型量子密钥分发（QKD）终端，实现了空—地量子保密通信网络的实验演示

相关论文于2022年8月刊登在国际学术期刊《光学》上

 伽马暴偏振探测仪天宫二号携带了国际首台宽视场、高效率的专用宇宙伽玛射线暴（GRB）偏振探测仪器，共探测到55个伽马暴，观测到蟹状幸运脉冲星的脉冲信号，并在国内首次利用脉冲星信号实验定轨，定轨精度约为10千米，探测到了若干太阳X射线暴 

热毛细对流实验天宫二号上，中国首次开展了空间微重力条件下的热毛细对流实验，研究了在空间微重力环境下热毛细对流的失稳机理问题，拓展了流体力学的认知领域，取得了具有国际先进水平的研究成果

突破并掌握了微重力环境下的液桥建桥、液面保持和失稳重建等空间实验关键技术，进一步提升我国微重力流体科学的空间实验能力和技术水平 

综合材料实验天宫二号开展的综合材料实验其中大部分样品均为国际上首次实验，如新型纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、多元复相合金等，该实验的主要成果有：1、生长出高质量的材料晶体，验证了新的材料制备工艺，获得了多项材料科学实验新发现

2、在重要功能晶体等材料方面，空间制备的样品性能得到明显提升或微观组织结构得到改进

3、基于空间测量、实验和地面实验数据，建立了国内第一个空间材料实验炉的热环境仿真计算模型，获得了空间微重力与地面重力环境下炉膛内气体压力对炉膛最高温度影响的基本规律，使我国空间材料科学实验的能力得到了明显提升 

拟南芥和水稻拟南芥和水稻由神舟十一号运至天宫二号，并在开展了培养实验

该实验采用人工光照、高效的水循环、标记踪迹，6个月便完成了我国首次“从种子到种子”高等植物全周期培养实验

中国在本次实验中，首次发现拟南芥在空间长日条件下开花明显延迟；首次发现微重力条件下植物寿命比地面对照组植物寿命极大地延长；首次发现空间微重力对于水稻吐水及其向性生长有明显的影响

同时在国际上首次成功地利用植物开花基因启动子带动绿色荧光蛋白表达；首次发现空间微重力环境显著促进了叶脉网络的发育

有效利用空间有限资源进行最大化的植物生产提供了重要证据，为人类长期探索空间提供了保障 

空间地球科学及应用天宫二号借助多台遥感设备，取得了丰硕的科学成果及显著应用效益，主要为：1、多角度宽谱段成像仪是集宽波段光谱和多角度偏振成像的新型综合遥感器，在中国国内首次实现了12个多角度光学偏振遥感技术新体制验证，开拓了获取重要的陆地、海洋、大气信息的新途径

2、三维成像微波高度计是国际首个用于海洋观测的宽刈幅三维雷达成像高度计，采用短基线、小角度干涉、新型高度跟踪、孔径合成结合的创新技术

新一代雷达高度计的发展方向，对于整体提升我国海洋环境监测、预测和预报能力具有重要作用

2、多波段紫外临边成像仪是中国首个具有紫外临边观测能力的载荷，在国际上首次采用大视场，对全球中层大气进行紫外环形、前向临边辐射特性的同时探测

其获得了全球大气密度、臭氧和气溶胶垂直结构及三维分布，在大气痕量气体监测、大气与环境预报、空间天气等领域具有广泛的应用价值 

技术验证天宫二号在任务期间完成了多项技术验证，主要为：1、在空间飞行器上释放伴飞卫星

开展伴星释放、驻留和伴随飞行试验，获得了清晰的组合体图像，同时也进行了微小卫星新技术试验和验证

2、通过开展人机协同的空间精细操作机械臂试验，中国首次实现人机协同在轨维修任务，建立了集信息管理、手动控制、遥操作和自主控制一体化的人机协同在轨维修系统，形成典型人机协同体制，为未来空间站仿人型机器人研制打下了技术基础

3、还与天舟一号货运飞船配合，实现了中国航天器推进剂在轨补加任务，全面突破和掌握了相关技术，对后续空间站阶段的推进剂补加进行了完整验证 

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