天宫二号空间实验室是在天宫一号备份目标飞行器基础上改进研制而成，采用实验舱和资源舱两舱构型，为满足推进剂补加验证试验需要，对推进分系统进行 了适应性改造；为满足中期驻留需要，对载人宜居环境做了重大改善，具备支持2名航天员在轨工作、生活30天的能力，设计在轨寿命2年。

天宫二号空间实验室的主要任务是：接受载人飞船和货运飞船访问，考核验证航天员中期驻留、推进剂补加等空间站工程相关关键技术，并开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术试验，以及在轨维修试验和空间站技术验证试验。

天宫二号有啥新设备

接过天宫一号的接力棒，天宫二号目前已经完成总装，各系统正在紧张备战，今年第三季度它将择机发射。之所以说“接力”，一大原因是技术装备的提升。

别看天宫二号和天宫一号长得差不多，“里子”变化却很大。从中国航天科技集团此前发布的消息来看，天宫二号较大的改进是装备更豪华、装载量提高、内部环境更好。值得一提的是，天宫二号的系统设计是模块化的，也就是说它出现问题时可以快速更换和在轨维修，这在国内空间领域属于首创。
其中一个新安装的设备是机械臂，将测试开展舱外搬运和维修。空间机械臂，通俗解释就是一种典型的空间机器人，同大家熟悉的工业机械臂（机器人）一样，它能用于空间站在轨组装、在轨维修、货物搬运与转移、辅助航天员出舱活动等，是空间站建设和运营的关键装备。

为了研制这条臂展超10米的“手臂”，我国科学家突破了16项关键技术，首次采用自主爬行和双臂组合操作的模式，以实现大范围大负载操作以及局部精细化操作。

所谓“自主爬行”，我们可以理解成机械臂一种有趣的“走路方式”，它可以头尾互换地爬到每一个角落。虽然太空没有重力，但要在速度快、惯性大的太空里拿起一件东西也不是那么简单的；而且万里之遥的机械臂全靠自己的判断来选择采取什么姿式、用多少劲，这个度很难拿捏。这些都需要在天宫二号上测试。

除了测试装备，天宫二号还将在明年上半年验证与天舟一号货运飞船的对接和资源补给技术，这也是世界范围内的难题。而且，因为后续要建造长期在轨飞行的永久性空间站，推进剂会不断消耗，天宫二号还必须要实验突破补加技术。

中国空间站将是多面手

按照计划，中国将在2018年发射三舱空间站也就是长期有宇航员照料的空间站的首舱，组装工作将于2020年完成，2022年投入全面运行。空间站的轨道高度为340-450公里，设计使用寿命为10年。随着舱段的增加（最多会有6个舱段），航天员的数量可能从最初的3名增加到6名。

空间站初期将有3个舱段，一个核心舱，两个实验舱，每个舱段都是20吨级。核心舱有5个对接口，可以对接一艘货运飞船、两艘载人飞船和两个实验舱，另有一个供航天员出舱活动的出舱口。也就是说，空间站运营期间，最多时整个系统加起来将达90多吨。

要搭建这么巨大的空间站，天宫二号的角色就显得极为重要了，其实验的机械臂操作技术将在这时候派上大用场。天舟货运飞船把不同的载荷包括小型舱段运输上太空后，航天员和机械臂要互相配合将其装配到空间站上。正如中国载人航天工程总设计师周建平所说：“一名航天员在舱内操作机械臂，一名航天员在舱外太空行走。无论是舱段转位、大设备的移动，还是航天员自身的移动，都可以通过机械臂完成。”只有演练好人机配合，中国空间站未来的建造和维修才成为可能。