22点04分09秒，长征二号F-T2火箭将我国首个真正意义上的空间实验室——天宫二号，带向距地面约400公里的运行轨道。天宫二号空间实验室标志我国载人航天工程进入应用发展新阶段。在深入研究国际空间科学和应用技术发展态势的基础上，空间应用系统充分利用天宫二号空间实验室平台支持能力和优势环境条件，安排了一批体现科学前沿和战略高技术发展方向的科学与应用任务，主要涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术试验等方面。

这些实验有的旨在探索宇宙最深处的奥秘，有的为了帮助人类更好地认识地球，有的则为将来人类的长期载人航行提供基础……它们无一不是在向世界科学的最前沿发起挑战，为中国科技领跑世界而凝神聚力。

▲“天宫二号”是中国首个真正意义上的太空实验室，采用实验舱和资源舱两舱构型，全长10.4米，最大直径3.35米，太阳翼展宽约18.4米，重8.6吨，设计在轨寿命2年（图/视觉中国）

空间冷原子钟：世界首次在轨进行科学实验

▲人类计时工具的演变（刘琪 制图）

在天宫二号空间实验室的诸多设备中，空间冷原子钟浑身散发的高冷“霸气”，它将开拓在太空中超高精度的时间频率基准研究。

▲空间冷原子钟（上海光机所研制 赵侃拍摄）

这座使用铷原子的超高精度空间原子钟，是人类历史上第一台在轨进行科学试验的空间冷原子钟。在地面上，由于受到重力的作用，自由运动的原子团始终处于变速状态，宏观上只能做类似喷泉的运动或者是抛物线运动，但在空间微重力环境下，原子团的运动则变成超慢速匀速直线运动--这较之“喷泉运动”，更容易进行精细测量，从而获得更高精度的原子钟信号。可以预期，空间冷原子钟将成为目前空间最高精度的原子钟。

▲空间冷原子钟工作原理图（刘琪 制图）

对于时间精准测量的追求，科学家似乎总不满足。继原子钟之后，采用更高工作频率的光钟，其误差将小于1秒/50亿年。“未来还可能出现更加精准的原子核钟。”中科院上海光机所中科院量子光学重点实验室主任刘亮说，科学家的终极目标是制造出在整个宇宙的生命周期内永远不会走偏的时钟。