9月15日22时04分，搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后，天宫二号与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
天宫二号是我国首个真正意义上的空间实验室，将完成十余项高精尖的实验任务，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。这些实验有的是要探索宇宙最深处的奥秘，有的是要帮助人们更好地认识海洋和大气，有的甚至想要解决将来星际旅行时的食物问题……下面就让我们一探究竟。综合新华社
实验1
培养高等植物
天宫二号将与拟于10月中下旬发射的神舟十一号载人飞船对接。航天员将进入天宫二号，参与操作高等植物培养实验和综合材料制备实验。
人类未来要进行星际旅行、移民外星球，首要任务是解决食物、氧气和循环水等问题。高等植物培养实验就是要研究地球上的植物是否可以克服太空微重力等极端环境影响，在太空环境中正常生长。
高等植物拟南芥和水稻将随天宫二号进入太空，科学家将研究植物种子在太空中萌发、生长、开花、结籽的全过程，从而了解和掌握未来太空农业发展的可能性。航天员将回收部分植物样品供地面进一步分析研究。
综合材料制备实验选用多种新型结构与类型的材料样品进行研究，如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。科学家们将揭示这些材料在地面重力环境下难以获知的物理和化学规律及性质。
实验2
“天极”望远镜
“天极”望远镜全称是“天极”伽玛暴偏振探测仪，由中科院高能物理研究所牵头，瑞士日内瓦大学、瑞士保罗谢尔研究所、波兰核物理研究所等参与，是天宫二号上唯一的国际合作项目。
伽玛暴是宇宙伽玛射线暴的简称，它的起源及相应的物理过程一直是天文学最前沿课题之一。这十几年来，人类对伽玛暴的研究取得了长足进步，但有关伽玛暴的一些基本问题还是没有得到很好解决。
作为国际上最灵敏的伽玛暴偏振探测仪，“天极”的探测效率比国际同类仪器高几十倍，它预期运行2年，可以探测到大约100个伽玛射线暴，为更好地理解宇宙中极端天体物理环境下最剧烈的爆发现象的产生机制作出重要贡献。
实验3
空间物理学
天宫二号搭载了多项空间物理实验，如空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验等，均属国际科学前沿，科学意义重大。
冷原子钟是一种高精度计时装置。科学家们将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合研发成功的空间冷原子钟，将成为国际上第一台空间运行的冷原子钟，可以使飞行器自主守时精度提高两个量级。该实验在原子物理研究方面具有重大意义，在国防安全、高精度星钟等方面具有广泛应用价值。
量子密钥分配试验将在基于载人航天空间平台上实现天-地量子密钥传输试验，以及业务数据天地激光通信。该实验将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保密通信网络奠定基础。
实验4
对地观测仪器
我国载人航天历次巡天任务都少不了在浩瀚的宇宙中从各个方位“感知”地球。天宫二号也搭载了多个新一代对地观测遥感器和地球科学研究仪器。
如宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪等，突破了系列关键技术，在资源环境、生态环境、农林应用、海洋环境、大气污染和大气成分监测以及全球变化研究等领域有着广泛应用前景。
声音
当前，我国载人航天工程已进入应用发展新阶段。我们充分利用天宫二号空间实验室平台支持能力和优势环境条件，安排了一批体现科学前沿和战略高技术发展方向的科学与应用任务。这些任务涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用以及应用新技术试验8个领域。
——天宫二号空间应用系统总设计师赵光恒
发射天宫二号空间实验室是中国为建设空间站迈出的新步伐，表明中国的航天工业技术在迅猛发展。实施空间站项目不但有利于开展空间科学实验，而且有望实现在轨组装大型飞船，便于飞向月球和火星实施考察。近些年来中国迅速实施空间站项目，中俄开展航天合作将会有非常广阔的前景。
——俄罗斯“齐奥尔科夫斯基”航天研究院通讯院士安德烈·约宁
天宫二号长啥样
天宫二号在外观上采用实验舱和资源舱两舱构型。天宫二号全长10.4米，最大直径3.35米，太阳翼展宽约18.4米，重8.6吨，设计在轨寿命2年。舱内宇航员活动范围为16-18立方米，按6立方米即可满足一人居住的人机功效看，天宫二号上住两位航天员比较宽敞。
为何发射天宫二号
发射天宫二号的主要目的是接受神舟十一号载人飞船访问，完成航天员中期驻留，考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术；接受天舟一号货运飞船访问，考核验证推进剂在轨补加技术；开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术等试验。
如何保障航天员驻留
为了保证航天员在太空飞行中能更好地吃饭、睡觉、锻炼、娱乐，天宫二号舱内色彩、光线、降噪等方面都作了人性化的环境布置；航天员可在空间实验室收到地面电视信号，能跟家人进行天地通话和私人通信；为保证航天员在微重力环境下身体机能不衰退，天宫二号配置了力量训练设备，并定期对航天员心血管和身体医学指标进行监测。
会否产生太空垃圾
中国对空间碎片问题高度重视，长征七号运载火箭搭载的遨龙一号，就用于开展空间碎片清除关键技术在轨验证试验。天宫二号在轨任务末期，将受控离轨，陨落至太平洋海域，不会成为太空垃圾。
有哪些交会对接任务
因为天宫二号只有一个交会对接口，必须等神舟十一号载人飞船撤离太空后，在明年才会与天舟一号货运飞船交会对接。天宫二号任务密度较大，将进行在轨维修和空间站技术验证等试验，这将是我国建设空间站之前进行的最后一次全面的技术验证。
离建空间站还有多远
空间站建设是我国载人航天工程战略的第三步，计划2020年左右建成，2022年全面运行。空间站是多舱段的飞行器，“块头”比天宫二号大很多，将长期在轨运行十几年，航天员在空间站驻留可能达到一年以上。