上海团队助力太空实验任务 或可外太空生产食物

　　在本次天宫二号载人航天任务中，中科院上海技术物理所承担了多角度宽波段成像仪、量子密钥分发试验分系统、高等植物培养箱三台空间应用载荷等多项任务。人类不仅能够从外太空拍摄地球变幻莫测的气候，更可能像《火星救援》中在地球以外的地方生产食物。

　　火眼金睛的太空“相机”

　　能登上我国第一个真正意义上的太空实验室，宽波段成像光谱仪的“内力”相当深厚。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，能够跟随实验室的飞行角度变化从多个方位对地成像。

　　上天以后，相机就要马不停蹄地开展太空工作。它的主要任务有两个，一是看海，一是看大气。

　　可见光近红外谱段的成像具有“图谱合一”的特点，也就是相机既能获得影像信息，也能同时获得物体的光谱特征信息。当海水中叶绿素含量增大时，水色一般由蓝色向绿色转变，成像仪提取到海水叶绿素、色素浓度等遥感信息，不仅可以帮助海洋专家准确监测到发生在任何海域的赤潮现象，还可以估计出这片海域的浮游生物量和初级生产力，从而指导渔民出海作业等等。

　　它还可以探测水温、海冰和洋流信息，且具备很高的水温变化探测灵敏度，大约是1℃的40分之一，比我国现有的海洋遥感器的探测灵敏度提高了好多倍。

　　在大气方面，宽波段成像光谱仪还可以获取被探测对象的偏振信息。由于光的偏振特性对大气粒子特性（形状、大小和组成）具有独特敏感性，这个优势可以帮助研究人员对大气气溶胶和云粒子的尺寸大小、形状、光学厚度等微观特性和云的关键性能参数开展定量化研究，对气象预报、气候预测有很重要价值。

　　“炼丹炉”产出稀有材料

　　“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，自然需要一台多才多艺的“天宫之炉”。这次上天的18个材料样品，每个对实验装置的要求都不相同，针对众多材料样品提出的关于温场模式、合成工艺控制等方面的新需求，综合材料实验装置引入了多项具有自主知识产权的创新技术。

　　在保温设计上，采用中科院上海硅酸盐所专利技术，利用自行研发的高密度螺旋盘式内绕法对样品直接加热，既提高了能源利用效率，也方便了加热炉的温场设计。

　　为了使炉子通电产生的热量牢牢地束缚在炉膛内，该实验炉采用多层复合结构、高效辐射隔热屏以及上海硅酸盐所自行研制的特种无机涂层材料等技术手段，从而在加热单元只有不足一尺长的空间限制条件下，可将炉膛加热到近1000℃的高温。这个温度足以将玻璃或银条熔化掉，而功耗仅相当于两个100瓦白炽灯的功耗。同时，炉子外壁的温度仅几十℃，接近于人体温度。

　　此外，“天宫二号”选择了水稻和拟南芥，计划进行“从种子到种子”的植物全生育发展过程实验，开展6个月的长周期空间密闭培养植物，这在国内属首次。

　　科学家将通过实时的可见光和荧光图像技术，来观察微重力条件下拟南芥和水稻从种子萌发、幼苗生长和开花发育全过程，为解析微重力条件下高等植物形态建成，以及从种子萌发、营养生长向生殖生长转变过程的调控机理提供新的知识，对植物栽培和品种选育等都有重要意义。