材料一：

冷原子钟是利用激光使原子温度降至绝对零度附近，使原子能级跃迁频率更少受到外界干扰，从而实现更高精度。在微重力环境下运行高精度原子钟，既可对基本物理原理开展验证实验，也可发展更高精度的导航定位系统。

中科院上海光机所经过十余年的攻关，突破了微重力环境下运行的冷原子钟物理系统等一系列关键技术，使得天宫二号上的冷原子钟实现了预定科学目标。在空间微重力环境下利用激光把铷原子温度降低到接近绝对零度，利用激光和高精度微波场对制备的冷原子进行操纵和探测，提取出铷原子高稳定的能级跃迁频率作为高精度原子钟信号，在国际上首次实现冷原子钟的在轨稳定运行。

德国杜塞尔多夫大学原子物理学家斯蒂芬·席勒等国际同行指出“随着实验的成功，中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿”。《自然·通讯》杂志的审稿人称，“在过去 20 年有很多人努力要把冷原子钟送到太空，但是由中国第一次展示了太空的冷原子钟实验……这是一项惊人的技术成就。”

（材料选自2018 年 46 期《科学导报》）

材料二：

航天飞机是可重复使用的大型载人航天器，发射时利用火箭推力从发射台垂直升空，着陆时则像普通飞机一样水平降落在机场跑道上，因重复使用，机体渐渐老化，增大了故障发生的几率；航天飞机没有可靠的逃生手段，一旦出问题就会造成重大灾难；航天飞机发射时必须载人，用它来发射卫星显得代价高昂。终于，美国的所有航天飞机在 2011 年悉数退役，航天飞机时代结束了。

但空间站的发展催生了专门用于货运的飞船。典型的货运飞船只能将货物送上空间站，由宇航员卸下货物并装上空间站的垃圾，待飞船再入大气层时烧毁。最早的货运飞船是俄罗斯的“进步”号，之后欧空局和日本分别研发了 ATV 和 HTV，最近更有 SpaceX 公司的“龙”式飞船发射升空，并与空间站对接。与大多数货运飞船不同，“龙”式飞船有运送货物回地球的能力，今后有望进一步改进为载人飞船。中国也已经借鉴了许多他国的经验，并将利用“天宫”系列空间实验室发展货运飞船，在“天宫三号”升空后进行首次试验。

（材料待选自2012 年 13 期《科技传播》）

材料三：

何为“多任务融合”？天宫二号发射以后，需要和神舟十一号载人飞船及天舟一号货运飞船进行交会对接，所以把三个飞行器放在一起进行一体化设计，达到资源优化。比如说，天宫二号需要携带很多设备，那重量怎么办？天宫二号的重量只有 8600kg，那就可以少携带推进剂。但是少携带推进剂，发射入轨以后缺推进剂怎么办？通过货运飞船对接，进行推进剂在轨补加。再比如一些航天员中期驻留的物资也是可以统筹到神舟十一号携带的。此外，想办法利用舱外空间，构建了舱外载荷实验平台，让大规模载荷实验可以在舱外开展，从而优化了舱内空间。最终通过一系列的“多任务融合”系统设计，柏林厚的团队成功解决了天宫二号功能密度大的难题。

天宫二号作为我国第一个真正意义上的空间实验室，已是小型空间站的雏形，相较于天宫一号，有着诸多创新，主要改进之一就是增加了推进剂在轨补加功能。通过推进剂补加，航天器可以在太空“加油”，大大延长寿命，此前实现在轨补加应用的只有俄罗斯，中国是全世界第二个实现推进剂在轨补加应用的国家。

“多任务融合”听起来简单，实际上把每一个任务集成丝毫不差地完成，并保证可靠性和安全性，难度非常高。对此只能增强责任心，依靠地面开展大量实验，没有其他捷径。

（材料选自 2019 年 23 期《北京青年周刊》）

材料四：

2019 年 7 月 19 日，我国第 2 个试验性空间站天宫二号太空实验室，在受控状态下坠入了南太平洋，这是我国第 2 个坠入此地的试验性空间站。

向太空中发射空间站并维持运行，是一种十分耗费人力物力财力的事情，但对于人类社会是一项意义非凡的事情。空间站上可以进行各种地球上做不了的太空实验，比如做失重状态、宇宙射线饱和辐射状态、太空真空状态和太阳辐射状态下的太空实验，比如动植物育种等。在空间站上可以以一种旁观者的姿态审视地球，对地球空间环境、大气环境以及地表状况，进行宏观的、持续性的观察监测，得到第一手的真实数据，当然，这些也都可以通过专门的卫星来做到，不过有一些需要灵活操作的、具有时效性的任务交给空间站中的宇航员去做更合适。人类在未来终将会走向太空，在太空中遨游不再是梦，并且还会去别的星球开拓发展，这些都需要极高的宇航技术才能做到，建设空间站是检测和提升宇航技术的极佳途径。另外，在空间站上还可以进行天文观测，也有一定的军事用途，如此等等。

如今我国已经建造并维持运行了天宫一号和天宫二号空间站，获得了大量的科研数据，为我国建造下一代空间站，打下了坚实的技术基础，在天宫二号接受使命陨落到太平洋之后，我国的下一代空间站项目，也进入了筹备建设阶段。

（材料选自《科普大世界》2019 年 7 月 20 日）