天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室由資源艙和實(shí)驗(yàn)艙兩部分組成，是我國第一個真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室。完成發(fā)射后，它將在太空中等待宇航員的到來，屆時，將會有兩名宇航員在其中工作和生活30天。天宮二號將在太空完成三大任務(wù)：航天員中期駐留，推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加和在軌維修技術(shù)試驗(yàn)。

　　天宮二號將搭載50余件有效載荷，開展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一些應(yīng)用新技術(shù)?？茖W(xué)家們期待通過這些實(shí)驗(yàn)，能讓我國在空間科學(xué)前沿探索部分重點(diǎn)領(lǐng)域方向進(jìn)入世界先進(jìn)行列，獲得具有國際影響的重要發(fā)現(xiàn)；在空間應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，創(chuàng)新發(fā)展突破并掌握一些核心關(guān)鍵技術(shù)，引領(lǐng)我國未來空間應(yīng)用技術(shù)發(fā)展，為解決國家迫切需求的重大應(yīng)用問題提供和驗(yàn)證先進(jìn)的解決方法和手段，取得顯著應(yīng)用效益。

　　期待一：空間科學(xué)物理學(xué)前沿有望取得重大突破。

　　載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計師呂從民介紹，天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室三個空間科學(xué)物理領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目是：空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn)、空地量子密鑰分配試驗(yàn)、伽馬暴偏振探測。這三個項(xiàng)目均屬國際科學(xué)前沿，科學(xué)意義重大。

　　比如，空地量子密鑰分配試驗(yàn)采用光量子偏振態(tài)的誘騙方法和天地動態(tài)雙向高精度跟瞄技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天地超遠(yuǎn)距離量子密鑰傳輸，同時實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)天地激光通信。該試驗(yàn)將突破并驗(yàn)證量子密鑰生成、分配、提取、光信道保持等關(guān)鍵技術(shù)，保持我國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，為未來建立不可破譯的信息安全系統(tǒng)，在國際上率先建立實(shí)用化的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。

　　期待二：多項(xiàng)空間應(yīng)用技術(shù)有望取得重大突破。

　　天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室多項(xiàng)應(yīng)用項(xiàng)目，達(dá)到國際先進(jìn)水平，應(yīng)用意義重大，技術(shù)引領(lǐng)顯著。

　　比如，伴隨衛(wèi)星飛行試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證小型高功能密度衛(wèi)星、在軌釋放、駐留伴隨飛行等技術(shù)，在伴星分離釋放和組合體飛行過程中將對飛行器進(jìn)行近距離成像觀測，同時開展多項(xiàng)微小型部組件空間試驗(yàn)驗(yàn)證，為未來新型航天器編隊飛行奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

　　期待三：多項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)有望取得重要進(jìn)展。

　　液橋熱毛細(xì)對流實(shí)驗(yàn)將開展遙科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其液橋體積效應(yīng)和大普朗特數(shù)二次轉(zhuǎn)捩等科學(xué)問題研究具有我國原創(chuàng)科學(xué)思想。

　　綜合材料制備實(shí)驗(yàn)選用的新型探測器和光電子材料、新型納米復(fù)合光學(xué)材料、高性能熱電轉(zhuǎn)換材料、多元復(fù)相合金等新型材料樣品，均具有較強(qiáng)應(yīng)用背景，航天員將多次操作更換并回收實(shí)驗(yàn)樣品供地面進(jìn)一步分析研究。

　　高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)將首次開展微重力環(huán)境下光周期調(diào)控機(jī)理研究。而且應(yīng)用了熒光蛋白基因表達(dá)先進(jìn)技術(shù)手段，航天員將回收部分植物樣品供地面進(jìn)一步分析研究。

　　天宮二號發(fā)射成功后，將與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運(yùn)飛船交會對接。簡單地說，天宮二號像是空間站的前身，為我國載人航天第三步，也就是建造中國空間站提前開展相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證。