15日发射的天宫二号是我国第一个真正意义上的空间实验室，接下来它将执行我国载人航天工程中科学任务最多的一次飞行。它将开展哪些“高大上”的太空实验？
天宫二号这次搭载了14项应用载荷。其中有一台冷原子钟，3千万年才误差一秒。这种计时机器用激光冷冻原子，没有热运动，节拍就测得更准。它在太空发信号校准其他卫星上的钟，相比从地面发信号，避免了大气和电离层的干扰，误差会更小。将让全球卫星导航系统精度大幅提升，这也是人类首次太空实验冷原子钟。
它还带了一个“炼丹炉”——综合材料实验装置。炉子不到200瓦，但隔热好，最高能烧到950℃，足以融化玻璃。炉膛旁有一个类似左轮手枪的旋转机构，可装6发材料弹，轮流塞进炉子。这次要实验18种材料，用于光通信、电子元件、涡轮叶片、X光接收、热成像和红外探测等。
天宫二号上的一个实验箱，将拉伸一种化妆品常添加的低黏度硅油，拉出130多种不同粗细的液体桥。地面上只能拉出4毫米长的液桥，而太空中能拉2厘米粗，2厘米长。为此需要排除硅油中所有的气泡，并不容易。
继美国科幻大片在火星种土豆以后，中国航天员也要试一试在太空种菜。天宫二号搭载了一个小温室。拟南芥（常用的实验植物）和水稻的种子会在6个月的全生命周期中萌发、抽穗、开花结籽。相机和温度计全程记录。生长盒透气不透水。凝结的水珠在失重环境里不会下落，通过特殊装置回到土壤。航天员将回收拟南芥，将它发回地面研究。
我国与瑞士、波兰还要在天宫二号上合作开展一项实验——能看到伽玛射线偏振波的天极望远镜。伽玛射线爆与黑洞密切相关，以前很难测量它的偏振状态。天宫二号这次准备试一试，如果成功，有助于以后探测黑洞和中子星。
通过微波天线，天宫二号还能测绘海平面的三维图，这有助于天气预报或者海啸检测。
另外，天宫二号上还带了量子密钥分配机器，可以将携带了密码的光子打到地面望远镜上。
在与神舟十一号飞船对接前，天宫二号将释放一个伴随卫星，它是边长30多厘米的立方体，搭载2500万像素的相机和一台鱼眼相机，前者拍摄对接，后者检测太空中飞来的碎片。伴随卫星距离天宫二号1—500公里，用太阳能加热液化气推进。以后这种小卫星可以帮助航天员执行任务，或者修复航天器。
