天宫二号发射 9月15日22时04分，天宫二号空间实验室在酒泉卫星发射中心点火升空！
天宫二号是我国首个真正意义上的“太空实验室”，它安排了地球科学观测及应用、空间科学实验及探测、应用新技术等领域的十余项高精尖的任务，比如：
- 中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”将激光冷却技术和空间微重力环境结合，有望实现10^-16量级的超高精度（约3000万年误差1秒），将目前人类在太空中的时间计量精度提高1~2个数量级。
- 开展大Prandtl数液桥热毛细对流稳定性相关问题的研究，研究在空间微重力环境下热毛细对流的失稳机理问题，拓展流体力学的认知领域，取得具有国际先进水平的研究成果。
- “天极”望远镜，主要科学目标是探测研究遥远宇宙中突然发生的伽玛射线暴现象，并在国际上首次对伽玛暴的偏振性质实现高精度、系统性地测量，从而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽玛暴爆发的物理机制，为更好地理解极端天体物理环境下产生的这种宇宙中最剧烈的爆发现象做出重要贡献。
- 空间环境分系统可实时监测“天宫二号”轨道上的辐射环境和大气环境，实现舱外16个方向的电子、质子等带电粒子的强度和能谱监测，以及轨道大气密度、成分及其时空变化与空间环境污染效应监测等。
- 在“天宫二号”空间实验室中将开展两种代表性的植物——拟南芥和水稻的培养实验，着重探索在太空环境中如何控制植物开花结种的技术与方法，为建立保障人类长期空间生存所必需的生命生态支持系统奠定基础。
- 太空实验室里的尖端“数码相机”，宽波段成像光谱仪拥有相当深厚的“内力”。相机被安装在太空实验室对地观测面的“肚子”上，有了它，“天宫二号”可谓拥有了“火眼金睛”的本领，看海洋，看大气，样样精通。
作为“天宫二号”即将进行的10余项空间科学实验之一，“综合材料实验”格外引人注目。综合材料实验是由中科院物理研究所和中科院上海硅酸盐研究所共同牵头负责，院内外6个研究所和西北工业大学共同承担的材料科学实验项目。
本次“综合材料实验平台”共配有18个样品材料（12个实验样品，6个热物性测量样品），每次制备或测量6个样品，分三批进行实验。将要研究半导体光电子材料、金属合金及亚稳材料、纳米以及复合材料等制备基理，揭示在地面重力环境下难以获知的材料物理化学过程的规律。预期可获得高质量的空间材料样品，作为模型材料的结构、功能、工艺参数等方面获得有价值的科学研究成果。
天宫二号上的“八卦炉”
材料实验炉拆开来看，整个结构类似于一把“左轮手枪”——由加热炉单元构成的“枪管”和样品管理单元构成的转轮“弹夹”。加热炉单元有一个直径18毫米的炉膛，空间材料的制备和处理就是在这个高温枪管中完成的。通过控制“枪管”中的温度，可实现材料的熔化和凝固，从而在空间微重力条件下制备出地面难以合成的高质量材料，“弹夹”内一次能够完成6种材料样品的高温制备和处理。
天宫二号综合材料实验不但“炉子”设计精妙，参与实验制备的12个材料科学实验样品和6个热物性测量样品也是各显神通，包含了复合材料、金属合金、有机高分子材料和晶体材料等多种不同种类的材料，将在空间微重力下进行ZnTe: Cu晶体空间生长、介孔基纳米复合材料制备、Al-Cu-Mg单晶金属合金空间凝固与缺陷控制、CsI闪烁晶体空间制备与性能研究等12项空间材料实验。
- 多晶碲化锌(ZnTe)：这种太赫兹材料未来将帮助我们实现建造更为高效且灵敏的外太空探测器的梦想。通过“碲溶剂法”用综合材料实验装置进行微重力下ZnTe:Cu晶体生长的科学实验。目标是在“天宫二号”上完成晶体生长的实验，以期获得组分更为均匀、缺陷浓度低的晶体样品。
- 介孔基纳米复合材料：期待更加完美的光通信材料。在微重力下，通过对组装有纳米颗粒的有序介孔复合材料（Au/m-SiO2）进行高温处理，制备一类第二相纳米粒子尺寸一致且高度分散的、具有增强的非线性光学响应性能的新型纳米复合材料；通过地基与空间合成材料的实验对比及理论分析，揭示材料显微结构与非线性光学响应之间的关系。
- 组元复相合金：采用合金化结合掺杂的方法，如三元体系（Bi-Te-Se和Bi-Te-Sb）和四元体系（Bi-Te-Se-I），可以增强声子散射，降低晶格热导，优化载流子浓度，提高功率因子，从而提高其热电优值（ZT值），为较大幅度提高热电材料的性能和转换效率提供科学依据，为进一步提高我国材料科学实验水平和实验装置的研制能力提供技术积累。
- 单晶金属合金：更轻更硬更完美的未来合金材料。在空间和地面同样工艺条件下开展Al-Cu-Mg（铝-铜-镁）单晶合金的定向凝固生长实验，对比研究重力和微重力条件下Al-Cu-Mg（铝-铜-镁）单晶合金凝固微观组织的差异，分析微重力对枝晶形态、元素偏析以及疏松、杂晶和雀斑等的影响及相关规律。
- 闪烁材料：没有它，骨科医生可再也看不到X光的片子了。借助“天宫二号”提供的晶体生长平台进行空间晶体生长，重点研究微重力与晶体组分分凝的关系。探索空间微重力条件下固熔体晶体的组分分凝的特点，研究掺杂CsI晶体中掺杂离子分布均匀性与微重力条件的关系。
- 新型金属基复合材料：在微重力下，进行SiC/Zr-基合金新型复合材料的形成与凝固过程研究及润湿性和液/固界面原子交互作用研究，探索重力作用对金属基复合材料制备的影响机理，促进材料科学的发展和新型复合材料的实际应用。
- 铁电薄膜红外焦平面列阵：用热成像看清世界的每一丝细节。通过地基、空间对比研究，揭示sol-gel铁电薄膜外延生长的机制，建立铁电薄膜外延生长的工艺，生长出具有优良热释电特性的铁电薄膜材料，为研制性能良好的非制冷红外焦平面提供可靠的材料基础。
- 红外探测器材料：未来战场的“千里眼”。在空间微重力条件下，采用改进的“布里奇曼法”生长红外探测器材料InTeSb；利用微重力条件下浮力对流消失的特点，实现标准化学配比及组分均匀的高质量InTeSb单晶制备；研究空间微重力环境下特有的材料生长现象及规律，特别是探索利用非接触生长降低材料缺陷浓度的可行性；通过地面模拟空间微重力实验条件，为地基制备高质量的红外探测器材料InTeSb奠定基础。
- 磁性半导体：小小自旋，翻转天地——未来自旋电子器件。通过本次搭载实验，制备Mn（锰）组分均匀分布的InMnSb晶体材料，探索锰离子在InSb基质材料晶格中的占位情况及分布规律，了解锰的组分均匀性和材料磁性质之间的关系，获得InMnSb材料生长的规律性技术参数。
- 高性能热电半导体：新一代的控温大师。本次实验，除了要揭示多组元（Bi2Te3-Sb2Te3-Te）晶体生长过程中溶质输运的内在规律，还要重点研究热电材料组分（如碲Te）变化对材料热电协同（电导率、载流子浓度、塞贝克和热导率等）输运关联性的影响，这是一项具有一定的先进性和前沿性的实验。
- 偏晶合金空间定向凝固：一言不合，换个模式冻起来。难混溶合金所具有的特殊的力学和物理性能及其在工业上的应用前景越来越受到人们关注。长期以来，材料科学家致力于偏晶合金的凝固过程研究，期望能通过使用合理的凝固方法和优化的凝固过程工艺参数，获取具有理想凝固组织的偏晶合金材料，满足工业需求。
- 材料制备实验装置分析实验和模型研究：通过空间和地面材料科学实验装置在实验过程中的温度测量，结合数值仿真计算，建立空间和地面材料科学实验装置传热特性分析的数值仿真计算模型。基于已建立的空间和地面材料科学实验装置传热特性分析的仿真计算模型，通过数值计算，从实验装置的热设计、样品安瓿的热设计、样品制备加热方案的优化等方面入手，建立地面样品模拟空间样品热环境的方法。
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