天宫二号空间实验室由资源舱和实验舱两部分组成，是我国第一个真正意义上的空间实验室。完成发射后，它将在太空中等待宇航员的到来，届时，将会有两名宇航员在其中工作和生活30天。天宫二号将在太空完成三大任务：航天员中期驻留，推进剂在轨补加和在轨维修技术试验。
天宫二号将搭载50余件有效载荷，开展空间科学实验，验证一些应用新技术。科学家们期待通过这些实验，能让我国在空间科学前沿探索部分重点领域方向进入世界先进行列，获得具有国际影响的重要发现；在空间应用技术领域，创新发展突破并掌握一些核心关键技术，引领我国未来空间应用技术发展，为解决国家迫切需求的重大应用问题提供和验证先进的解决方法和手段，取得显著应用效益。
期待一：空间科学物理学前沿有望取得重大突破。
载人航天工程空间应用系统副总设计师吕从民介绍，天宫二号空间实验室三个空间科学物理领域重点项目是：空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验、伽马暴偏振探测。这三个项目均属国际科学前沿，科学意义重大。
比如，空地量子密钥分配试验采用光量子偏振态的诱骗方法和天地动态双向高精度跟瞄技术，实现天地超远距离量子密钥传输，同时实现业务数据天地激光通信。该试验将突破并验证量子密钥生成、分配、提取、光信道保持等关键技术，保持我国在该领域的领先地位，为未来建立不可破译的信息安全系统，在国际上率先建立实用化的量子保密通信网络奠定基础。
期待二：多项空间应用技术有望取得重大突破。
天宫二号空间实验室多项应用项目，达到国际先进水平，应用意义重大，技术引领显著。
比如，伴随卫星飞行试验进一步验证小型高功能密度卫星、在轨释放、驻留伴随飞行等技术，在伴星分离释放和组合体飞行过程中将对飞行器进行近距离成像观测，同时开展多项微小型部组件空间试验验证，为未来新型航天器编队飞行奠定技术基础。
期待三：多项空间科学实验有望取得重要进展。
液桥热毛细对流实验将开展遥科学实验，其液桥体积效应和大普朗特数二次转捩等科学问题研究具有我国原创科学思想。
综合材料制备实验选用的新型探测器和光电子材料、新型纳米复合光学材料、高性能热电转换材料、多元复相合金等新型材料样品，均具有较强应用背景，航天员将多次操作更换并回收实验样品供地面进一步分析研究。
高等植物培养实验将首次开展微重力环境下光周期调控机理研究。而且应用了荧光蛋白基因表达先进技术手段，航天员将回收部分植物样品供地面进一步分析研究。
天宫二号发射成功后，将与神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船交会对接。简单地说，天宫二号像是空间站的前身，为我国载人航天第三步，也就是建造中国空间站提前开展相关技术验证。（光明日报见习记者 周艺珣）
