2017年4月20日19時41分， 搭載我國首艘貨運飛船天舟一號的我國新一代中型液體運載火箭長征七號遙二在我國文昌航太發射場點火發射， 約596秒後， 飛船與火箭成功分離， 進入預定軌道， 發射取得圓滿成功。 此時， 在太空已巡遊7個多月、繞行地球3396圈的天宮二號正在期待這次甜美的“約會”。 目前， 天宮二號運行在距地面393公里的近圓對接軌道， 設備工作正常， 運行狀態良好， 滿足交會對接任務要求。 火箭升空後， 遠望7號船將接過測控接力棒， 單船完成入軌段和運行段的海上測控通信任務。 天舟一號是我國自主研製的首艘貨運飛船， 將與天宮二號空間實驗室完成交會對接， 實施推進劑在軌補加， 突破和掌握推進劑在軌補加等關鍵技術。
昨晚，當天舟一號成功發射後，由航太五院西安分院研製的中繼終端將在第一時間開機。隨後，中繼終端將與中繼衛星實現“太空握手”，建立星間鏈路，從而搭建出從天舟一號中繼終端到中繼衛星再到地面的“太空天路”，科研人員將以此天基測控體制為主，對天舟一號實施在軌飛行控制，通過地面遙測遙控方式，對飛船姿態進行控制，並與地面建立通信聯繫，實現對天舟一號貨運飛船的“遠端駕駛”。為研製出適合天舟一號任務需求的系統和產品，西安分院研究人員在天宮二號中繼終端產品設計和工作原理的基礎上，重新設計、研製了系統產品，系統所配置的9個軟體均為新研軟體。
天舟一號是我國第一艘貨運飛船，也是我國目前為止體積最大、重量最重的航天器，由中國航太科技集團公司第五研究院(簡稱“航太五院”)負責抓總研製。目前，神舟飛船只能攜帶數百公斤物資，而採用了高性能減重設計、輕量化貨架設計的貨運飛船，一次能裝載6噸多物資，上行載貨比優於國際現役貨運飛船。天舟一號的設計壽命不少於5個月，其中，組合體計畫飛行2個月，天舟一號獨立運行不少於3個月。據專家介紹，與神舟十號載人飛船在地面人員支持下進行繞飛不同，此次天舟一號不需要地面人員干預，將實現自主繞飛。“北斗導航星座的相對測量子系統，將保證第一次執行快遞任務的天舟一號不會找錯“人”。
天舟一號為全密封貨運飛船，共配有六院研發的不同推力量級的36台發動機，力保天舟一號貨運飛船在軌飛行速度達到子彈飛行速度8倍的情況下，能夠實現“俯仰有度，動靜自如”。 採用兩艙構型，由貨物艙和推進艙組成。全長10.6米，最大直徑3.35米，起飛品質約13噸，太陽帆板展開後最大寬度14.9米，物資運輸能力約6.5噸，推進劑補加能力約為2噸，具備獨立飛行3個月的能力。據瞭解，此次天舟一號搭載了一款特殊的“神器”－－高速通信處理器。該處理器是貨運飛船乙太網通信的重要組成部分，由中國航太科技集團公司八院研製。
這是長征系列運載火箭的第247次飛行，也是長征七號火箭的第二次飛行。就在近10個月前，長征七號在這裡首飛成功。這一次，它與天舟一號貨運飛船共同組成的空間站貨物運輸系統，是空間站系統的首次飛行。長征七號運載火箭（英文：Long March 7，縮寫：CZ-7），是中國運載火箭技術研究院（航太一院）為總體研製單位研製的新型液體燃料運載火箭。採用綠色環保的液氧煤油推進劑，箭體總長53.1米，芯級直徑3.35米，捆綁4個直徑2.25米的助推器 。長征七號採用“兩級半”構型，近地軌道運載能力不低於14噸，700公里太陽同步軌道運載能力達5.5噸，預計到2021年火箭各項技術趨於成熟穩定時，將逐步替代現有的長征二號、三號、四號系列，承擔中國80%左右的發射任務。
天宮二號（天宮二號空間實驗室），是繼天宮一號後中國自主研發的第二個空間實驗室，也是中國第一個真正意義上的空間實驗室，將用於進一步驗證空間交會對接技術及進行一系列空間試驗。天宮二號主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航太醫學等領域的應用和試驗，包括釋放伴飛小衛星，完成貨運飛船的對接。
活動發射平臺是一輛重達1800噸、擁有32個輪子的“鋼鐵巨塔”。完成船箭組合體垂直轉運的活動發射平臺由中國航太科技集團公司一院15所設計，519廠總裝製造，長26米，寬23米，高約64.5米，整體自重達1800噸。在活動發射平臺上豎立的白色裝置是長七火箭的臍帶塔，裡面承載著火箭的加注管道、供氣管道、空調管道以及電纜等。
世界貨運飛船大盤點：
俄羅斯“進步”貨運飛船
美國“龍”飛船
美國“天鵝座”飛船
歐空局的ATV飛船
日本HTV飛船“鸛”
“只運貨，不送人”的“太空快遞員”天舟一號成了目前最受關注的“焦點人物”。與載人飛船主要執行太空人天地往返不同，貨運飛船的主要任務是載貨，一般為空間站（或空間實驗室）上行運輸和在軌存儲、補給物資；為空間站（空間實驗室）存儲和下行廢棄物資並受控隕落於預定區域；配合空間站（或空間實驗室）進行組合體軌道和姿態控制；支援開展適應貨運飛船能力的空間應用和技術試驗。
亮點一：運載能力超強處於世界領先位置
作為我國載人空間站工程的重要組成部分，貨運飛船為空間站運輸貨物和“加油”的重擔，並負責將未來空間站裡的廢棄物帶回大氣層燒毀。天舟一號每次上天都要攜帶大量的貨物，這些貨物不是雜亂無章放在飛船裡面。載人航太總體部載人航天器總體研究室副主任張健說，飛船內壁四周全部設置為貨架，中間留出一條矩形通道供太空人通行，太空人身處貨架通道中，可以隨意走動、轉身、取放貨物。為提升天舟一號承載量，飛船內部採用了高效承載貨架設計。表面上看，這些貨架和普通的儲物格類似，但其細節和構型都經過科學分析論證。貨架採用基於蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結構，形成大量的標準裝貨單元，傳力效果好。
航太專家黃志澄說，目前世界上最大運載能力超過5噸的現役的貨運飛船只有中國的天舟一號和日本的HTV，運載能力達到7噸的ATV貨運飛船目前已經沒有發射計畫。HTV最大運載能力6噸，但其總重量達到了16噸，超過了天舟一號貨運飛船。因此，天舟一號是世界上現役運載能力最強的貨運飛船。
亮點二：“太空加油”將書寫中國航太傳奇
就像汽車需要加油，未來空間站長期在軌也需要“加油”。這項工作是為未來中國空間站建設搭橋鋪路，因為空間站將運行在距地面380至400公里的軌道上，受引力和稀薄大氣影響，會出現軌道衰減。只有突破“加油”技術，才能確保空間站持續穩定運行。天宮二號空間實驗室總設計師朱樅鵬此前接受採訪時表示，按計劃，從2018年起，中國將陸續發射空間站的核心艙和實驗艙，2022年左右建成空間站。徐小平介紹說，在天舟一號飛行任務中，天舟一號與目前正在軌飛行的我國首個空間實驗室——天宮二號將實施我國首次推進劑在軌補加，並計畫開展多次推進劑補加試驗，突破和掌握推進劑補加技術，為我國空間站組裝建造和長期運營掃清在能源供給問題上的最後的障礙。
空間站太空“加油”這項任務由“天舟”系列貨運飛船來完成。在天舟一號之前，掌握了在軌推進劑補加技術的國家只有俄羅斯和美國，其中，實現在軌加注應用的只有俄羅斯。1978年，蘇聯“禮炮六號”空間站首次實現了在軌加注。目前，歐空局、加拿大、日本等也在此方面進行著積極的研究探索，國際上在該領域的比拼從未停歇。
亮點三：太空對接技術完成從綠皮火車到高鐵動車的升級
從20世紀60年代至今，人類已經進行了上百次交會對接活動。我國於2011年～2016年分別實現了神舟八號、九號、十號與天宮一號，神舟十一號與天宮二號的交會對接任務，中國成為了繼美國、俄羅斯之後第三個獨立掌握近地軌道交會對接技術的國家。目前，2天～3天交會對接策略是地面向國際空間站運送太空人的主要方式，包括聯盟飛船、太空梭與國際空間站及神舟飛船均採用了此方式。但從2012年起，俄羅斯科學家分別採用進步號貨運飛船和聯盟號載人飛船與國際空間站成功實施了7次快速交會對接試驗，飛船從入軌到對接成功僅用時6個小時，快速交會對接也逐漸成為國際航太領域的“時尚”方式。
“以往神舟飛船的交會對接從發射到具備交會對接條件需要大約2天時間，飛船需繞地球30多圈，過程中還需要大量的人工參與。”徐小平表示，“本次驗證的快速交會對接，從入軌到對接成功僅需要幾個小時，飛幾圈就可以了，且以飛船的自主制導和控制為主。”一個形象的比喻是，天舟一號跨出了從“普通列車”邁向“高鐵”的一大步，能做到更快、更舒適、更穩妥地運輸貨物。
亮點四：型譜化設計讓飛船家族“人丁興旺”
據介紹，針對運輸的貨物的不同類型和需求，天舟系列貨運飛船設計了“全密封”、“半開放”、“全開放”三種型譜。其中，全密封貨運飛船主要用於運輸太空人消耗品、密封艙內設備與試驗載荷；半密封貨運飛船除了可以運輸密封艙內貨物外，還可以滿足包括太陽電池翼等艙外物資的運輸需求；全開放貨運飛船主要用於大型艙外貨物的運輸。
所謂“型譜化”，並不是將已有的不同規格的同類產品簡單羅列、組合，或者不斷改進現有產品的特性、功能，而是以最少數目的不同規格產品為標誌的、能滿足較長時期及一定範圍內全部使用要求的產品系列。
貨運飛船由推進艙和貨物艙組成，按照模組化思路搭建平臺型譜，設計有推進艙模組、密封貨物艙模組、半密封半開放貨物艙模組和全開放貨物艙模組。推進艙模組公用，貨物艙模組則根據任務要求選擇。不同的貨物艙模組與推進艙模組組合，構成“全密封”、“半開放”和“全開放”貨運飛船。模組化設計提高了貨運飛船任務適應能力，便於任務拓展，飛船建造類似於搭“積木”。模組間技術和產品實現共用和通用，降低了研製成本，縮短了週期，可以通過有限的飛行試驗快速提高平臺可靠性。
亮點五：主動離軌不給太空“添堵”
自1957年蘇聯發射人類第一顆人造衛星以來，被送入太空的航天器數量越來越多。但隨著人類航太活動的推進，太空垃圾開始成為令人頭疼的問題。根據美國國防部公佈的資訊，直徑10釐米左右的太空物體的數量約為39000個，直徑大於1釐米小於10釐米的太空物體大約50萬個，加上6000多顆人類發射的衛星，地球近地軌道的太空早已被密密麻麻的太空物體包圍。太空物體運行速度非常快，即使1釐米的碎片撞擊到航天器，也會給航天器帶來滅頂之災。
目前，世界上不少國家都在研究如何減少太空垃圾，其中，航天器主動離軌技術有助於減少太空垃圾。徐小平介紹稱，天舟一號將在飛行任務結束後，經由地面飛控工作人員決策，實施主動離軌，通過兩次降軌控制，受控地墜落于南太平洋指定區域。
相較于一般衛星在使命完成後，隨著推進劑的消耗殆盡，而緩慢降軌，最終在大氣層燒毀的結束方式，天舟一號首次採用主動離軌方式，並能受控地落到預定區域，既避免自身成為太空垃圾、避開離軌過程中的不可控因素，又能為打造潔淨、安全的太空環境作出自己的貢獻。
隨著大家越來越關注“天舟一號”與“天宮二號”的對接，這個肩負航太使命的“天宮二號”再次進入人們視線。除了地球觀測和一系列的空間試驗，“天宮二號”還有哪些不為人知的“秘密”呢？我們再來回顧一下。
量天尺
中科院上海光機所研製的“空間冷原子鐘”搭載“天宮二號”發射升空，將成為國際上首台在軌運行並開展科學實驗的“空間冷原子鐘”,同時也是目前在空間運行的最高精度的原子鐘。
“空間冷原子鐘”將鐳射冷卻技術和空間微重力環境結合，有望實現10^-16量級的超高精度（約3000萬年誤差1秒），將目前人類在太空中的時間計量精度提高1~2個數量級。
百變金剛
開展大Prandtl數液橋熱毛細對流穩定性相關問題的研究，研究在空間微重力環境下熱毛細對流的失穩機理問題，拓展流體力學的認知領域，取得具有國際先進水準的研究成果。突破並掌握微重力環境下的液橋建橋、液面保持和失穩重建等空間實驗關鍵技術，進一步提升我國微重力流體科學的空間實驗能力和技術水準。
系列英雄材料
該平臺此次的任務時研究半導體光電子材料、金屬合金及亞穩材料、納米以及複合材料等製備基理，揭示在地面重力環境下難以獲知的材料物理化學過程的規律。預期可獲得高品質的空間材料樣品，作為模型材料的結構、功能、工藝參數等方面獲得有價值的科學研究成果。
天宮之爐，如你所願
即將上天的這個爐子就是工程人員歷經三年多的攻關，專門研製的一套綜合材料實驗裝置（簡稱“實驗裝置”）。
這套實驗裝置由“材料實驗爐”（簡稱“爐子”）、“材料電控箱”和“材料樣品工具袋”三個單機構成。整個裝置共約27.6kg重，最大功耗不到200W（而一般電水壺的功率也要1000～1800W），相當於2個100W白熾燈，卻能實現真空環境下最高950℃的爐膛溫度，是不是令人驚歎？
海之情
“天宮二號”三維成像微波高度計是國際上第一次實現寬刈幅海面高度測量並能進行三維成像的微波高度計。它採用小角度、高精度干涉測量技術，能精確獲得海面的干涉條紋資訊，進而獲得三維海面形態，再經過複雜的定標最終獲得寬刈幅範圍內的海平面高度測量。
天宮守護者
“天宮二號”伴隨衛星是一顆微納衛星，是“天宮二號”試驗任務的一部分。伴隨衛星由上海微小衛星工程中心研製，採用了小型化，輕量化，高功能密度的設計。“天宮二號”伴隨衛星搭載多個試驗載荷，並具備較強的變軌能力，具備了開展空間任務的靈活性與機動性。
“天宮二號”伴隨衛星將在在軌任務期間開展對空間組合體的飛越觀測等試驗，為主航天器的技術試驗提供支援，並拓展空間技術應用。
“天極”望遠鏡
“天極”望遠鏡是搭載在“天宮二號”空間實驗室上的伽瑪射線偏振探測儀，是中歐國際合作專案。
“天極”望遠鏡的主要科學目標是探測研究遙遠宇宙中突然發生的伽瑪射線暴現象，並在國際上首次對伽瑪暴的偏振性質實現高精度、系統性地測量，從而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽瑪暴爆發的物理機制，為更好地理解極端天體物理環境下產生的這種宇宙中最劇烈的爆發現象做出重要貢獻。
天之情與氣之情
空間環境分系統(全稱：空間環境監測及物理探測分系統)主要用於即時監測“天宮二號”軌道上的輻射環境和大氣環境，實現艙外16個方向的電子、質子等帶電粒子的強度和能譜監測，以及軌道大氣密度、成分及其時空變化與空間環境污染效應監測等。
現代迷你太空溫室
隨著人類空間活動的深入開展，人類需要飛出地球，在地外空間長期生活和工作。綠色植物可為人類和動物提供必需的食物和氧氣。
在“天宮二號”空間實驗室中將開展兩種代表性的植物——擬南芥和水稻的培養實驗，著重探索在太空環境中如何控制植物開花結種的技術與方法，為建立保障人類長期空間生存所必需的生命生態支援系統奠定基礎。中國科學院上海技術物理研究所提供的高等植物培養箱具備在軌培養單元和樣品返回單元，能夠為植物生長提供必需的水分供給以及光照、溫度控制，具備即時可見光圖像和螢光圖像獲取功能，構成了現代的迷你太空溫室，為研究植物在太空的生長發育提供支援。
天宮裡的尖端“數碼相機”
作為太空實驗室裡的尖端“數碼相機”，寬波段成像光譜儀擁有相當深厚的“內力”。相機被安裝在太空實驗室對地觀測面的“肚子”上，有了它，“天宮二號”可謂擁有了“火眼金睛”的本領，看海洋，看大氣，樣樣精通。
天機不可洩露
研製“天宮二號”載荷“量子金鑰分配試驗空間終端”。通過高精度自動跟瞄（ATP）系統與量子金鑰分配地面終端配合，在地面站與目標飛行器之間建立起量子通道，並在此基礎上進行空-地量子金鑰分配試驗。
目標為實現世界上首個基於載人航太空間平臺的空-地量子金鑰分配演示實驗。為載人航太的空地間量子保密通信，以及未來的實用化天地一體廣域量子保密通信網路建設打下基礎。
空間實驗大管家
如何“玩轉”以上高難度載荷任務並保障它們有序、安全地運行下去呢？這就不得不提我們的太空實驗大管家——“空間應用天地支援系統”，它是由有效載荷運控中心統籌規劃、集中管理，統一控制，天基有效載荷網路接收地面指令後，調度有效載荷有序運行，兩者構成天地一體資訊大回路平臺。
針對“天宮二號”液橋熱毛細對流實驗中天地即時交互和精細控制的實驗需求和特點，空間應用中心研製了目前我國首個基於虛擬實境技術和基於高速匯流排網路的天地一體沉浸式遙科學實驗支援系統，極大提高科學家開展空間科學實驗的效率
中國的太空探索計畫正在如 火如荼的進行，不久的將來還要進行探測月球和火星的項目，已經吸引了包括歐盟和俄羅斯等航太巨頭的濃厚興趣，而作為中國完全主導的太空專案，選擇權也完全在中國人手中。
昨晚，當天舟一號成功發射後，由航太五院西安分院研製的中繼終端將在第一時間開機。隨後，中繼終端將與中繼衛星實現“太空握手”，建立星間鏈路，從而搭建出從天舟一號中繼終端到中繼衛星再到地面的“太空天路”，科研人員將以此天基測控體制為主，對天舟一號實施在軌飛行控制，通過地面遙測遙控方式，對飛船姿態進行控制，並與地面建立通信聯繫，實現對天舟一號貨運飛船的“遠端駕駛”。為研製出適合天舟一號任務需求的系統和產品，西安分院研究人員在天宮二號中繼終端產品設計和工作原理的基礎上，重新設計、研製了系統產品，系統所配置的9個軟體均為新研軟體。
天舟一號是我國第一艘貨運飛船，也是我國目前為止體積最大、重量最重的航天器，由中國航太科技集團公司第五研究院(簡稱“航太五院”)負責抓總研製。目前，神舟飛船只能攜帶數百公斤物資，而採用了高性能減重設計、輕量化貨架設計的貨運飛船，一次能裝載6噸多物資，上行載貨比優於國際現役貨運飛船。天舟一號的設計壽命不少於5個月，其中，組合體計畫飛行2個月，天舟一號獨立運行不少於3個月。據專家介紹，與神舟十號載人飛船在地面人員支持下進行繞飛不同，此次天舟一號不需要地面人員干預，將實現自主繞飛。“北斗導航星座的相對測量子系統，將保證第一次執行快遞任務的天舟一號不會找錯“人”。
天舟一號為全密封貨運飛船，共配有六院研發的不同推力量級的36台發動機，力保天舟一號貨運飛船在軌飛行速度達到子彈飛行速度8倍的情況下，能夠實現“俯仰有度，動靜自如”。 採用兩艙構型，由貨物艙和推進艙組成。全長10.6米，最大直徑3.35米，起飛品質約13噸，太陽帆板展開後最大寬度14.9米，物資運輸能力約6.5噸，推進劑補加能力約為2噸，具備獨立飛行3個月的能力。據瞭解，此次天舟一號搭載了一款特殊的“神器”－－高速通信處理器。該處理器是貨運飛船乙太網通信的重要組成部分，由中國航太科技集團公司八院研製。
這是長征系列運載火箭的第247次飛行，也是長征七號火箭的第二次飛行。就在近10個月前，長征七號在這裡首飛成功。這一次，它與天舟一號貨運飛船共同組成的空間站貨物運輸系統，是空間站系統的首次飛行。長征七號運載火箭（英文：Long March 7，縮寫：CZ-7），是中國運載火箭技術研究院（航太一院）為總體研製單位研製的新型液體燃料運載火箭。採用綠色環保的液氧煤油推進劑，箭體總長53.1米，芯級直徑3.35米，捆綁4個直徑2.25米的助推器 。長征七號採用“兩級半”構型，近地軌道運載能力不低於14噸，700公里太陽同步軌道運載能力達5.5噸，預計到2021年火箭各項技術趨於成熟穩定時，將逐步替代現有的長征二號、三號、四號系列，承擔中國80%左右的發射任務。
天宮二號（天宮二號空間實驗室），是繼天宮一號後中國自主研發的第二個空間實驗室，也是中國第一個真正意義上的空間實驗室，將用於進一步驗證空間交會對接技術及進行一系列空間試驗。天宮二號主要開展地球觀測和空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術和航太醫學等領域的應用和試驗，包括釋放伴飛小衛星，完成貨運飛船的對接。
活動發射平臺是一輛重達1800噸、擁有32個輪子的“鋼鐵巨塔”。完成船箭組合體垂直轉運的活動發射平臺由中國航太科技集團公司一院15所設計，519廠總裝製造，長26米，寬23米，高約64.5米，整體自重達1800噸。在活動發射平臺上豎立的白色裝置是長七火箭的臍帶塔，裡面承載著火箭的加注管道、供氣管道、空調管道以及電纜等。
世界貨運飛船大盤點：
俄羅斯“進步”貨運飛船
美國“龍”飛船
美國“天鵝座”飛船
歐空局的ATV飛船
日本HTV飛船“鸛”
“只運貨，不送人”的“太空快遞員”天舟一號成了目前最受關注的“焦點人物”。與載人飛船主要執行太空人天地往返不同，貨運飛船的主要任務是載貨，一般為空間站（或空間實驗室）上行運輸和在軌存儲、補給物資；為空間站（空間實驗室）存儲和下行廢棄物資並受控隕落於預定區域；配合空間站（或空間實驗室）進行組合體軌道和姿態控制；支援開展適應貨運飛船能力的空間應用和技術試驗。
亮點一：運載能力超強處於世界領先位置
作為我國載人空間站工程的重要組成部分，貨運飛船為空間站運輸貨物和“加油”的重擔，並負責將未來空間站裡的廢棄物帶回大氣層燒毀。天舟一號每次上天都要攜帶大量的貨物，這些貨物不是雜亂無章放在飛船裡面。載人航太總體部載人航天器總體研究室副主任張健說，飛船內壁四周全部設置為貨架，中間留出一條矩形通道供太空人通行，太空人身處貨架通道中，可以隨意走動、轉身、取放貨物。為提升天舟一號承載量，飛船內部採用了高效承載貨架設計。表面上看，這些貨架和普通的儲物格類似，但其細節和構型都經過科學分析論證。貨架採用基於蜂窩板、碳纖維立梁的梁板結構，形成大量的標準裝貨單元，傳力效果好。
航太專家黃志澄說，目前世界上最大運載能力超過5噸的現役的貨運飛船只有中國的天舟一號和日本的HTV，運載能力達到7噸的ATV貨運飛船目前已經沒有發射計畫。HTV最大運載能力6噸，但其總重量達到了16噸，超過了天舟一號貨運飛船。因此，天舟一號是世界上現役運載能力最強的貨運飛船。
亮點二：“太空加油”將書寫中國航太傳奇
就像汽車需要加油，未來空間站長期在軌也需要“加油”。這項工作是為未來中國空間站建設搭橋鋪路，因為空間站將運行在距地面380至400公里的軌道上，受引力和稀薄大氣影響，會出現軌道衰減。只有突破“加油”技術，才能確保空間站持續穩定運行。天宮二號空間實驗室總設計師朱樅鵬此前接受採訪時表示，按計劃，從2018年起，中國將陸續發射空間站的核心艙和實驗艙，2022年左右建成空間站。徐小平介紹說，在天舟一號飛行任務中，天舟一號與目前正在軌飛行的我國首個空間實驗室——天宮二號將實施我國首次推進劑在軌補加，並計畫開展多次推進劑補加試驗，突破和掌握推進劑補加技術，為我國空間站組裝建造和長期運營掃清在能源供給問題上的最後的障礙。
空間站太空“加油”這項任務由“天舟”系列貨運飛船來完成。在天舟一號之前，掌握了在軌推進劑補加技術的國家只有俄羅斯和美國，其中，實現在軌加注應用的只有俄羅斯。1978年，蘇聯“禮炮六號”空間站首次實現了在軌加注。目前，歐空局、加拿大、日本等也在此方面進行著積極的研究探索，國際上在該領域的比拼從未停歇。
亮點三：太空對接技術完成從綠皮火車到高鐵動車的升級
從20世紀60年代至今，人類已經進行了上百次交會對接活動。我國於2011年～2016年分別實現了神舟八號、九號、十號與天宮一號，神舟十一號與天宮二號的交會對接任務，中國成為了繼美國、俄羅斯之後第三個獨立掌握近地軌道交會對接技術的國家。目前，2天～3天交會對接策略是地面向國際空間站運送太空人的主要方式，包括聯盟飛船、太空梭與國際空間站及神舟飛船均採用了此方式。但從2012年起，俄羅斯科學家分別採用進步號貨運飛船和聯盟號載人飛船與國際空間站成功實施了7次快速交會對接試驗，飛船從入軌到對接成功僅用時6個小時，快速交會對接也逐漸成為國際航太領域的“時尚”方式。
“以往神舟飛船的交會對接從發射到具備交會對接條件需要大約2天時間，飛船需繞地球30多圈，過程中還需要大量的人工參與。”徐小平表示，“本次驗證的快速交會對接，從入軌到對接成功僅需要幾個小時，飛幾圈就可以了，且以飛船的自主制導和控制為主。”一個形象的比喻是，天舟一號跨出了從“普通列車”邁向“高鐵”的一大步，能做到更快、更舒適、更穩妥地運輸貨物。
亮點四：型譜化設計讓飛船家族“人丁興旺”
據介紹，針對運輸的貨物的不同類型和需求，天舟系列貨運飛船設計了“全密封”、“半開放”、“全開放”三種型譜。其中，全密封貨運飛船主要用於運輸太空人消耗品、密封艙內設備與試驗載荷；半密封貨運飛船除了可以運輸密封艙內貨物外，還可以滿足包括太陽電池翼等艙外物資的運輸需求；全開放貨運飛船主要用於大型艙外貨物的運輸。
所謂“型譜化”，並不是將已有的不同規格的同類產品簡單羅列、組合，或者不斷改進現有產品的特性、功能，而是以最少數目的不同規格產品為標誌的、能滿足較長時期及一定範圍內全部使用要求的產品系列。
貨運飛船由推進艙和貨物艙組成，按照模組化思路搭建平臺型譜，設計有推進艙模組、密封貨物艙模組、半密封半開放貨物艙模組和全開放貨物艙模組。推進艙模組公用，貨物艙模組則根據任務要求選擇。不同的貨物艙模組與推進艙模組組合，構成“全密封”、“半開放”和“全開放”貨運飛船。模組化設計提高了貨運飛船任務適應能力，便於任務拓展，飛船建造類似於搭“積木”。模組間技術和產品實現共用和通用，降低了研製成本，縮短了週期，可以通過有限的飛行試驗快速提高平臺可靠性。
亮點五：主動離軌不給太空“添堵”
自1957年蘇聯發射人類第一顆人造衛星以來，被送入太空的航天器數量越來越多。但隨著人類航太活動的推進，太空垃圾開始成為令人頭疼的問題。根據美國國防部公佈的資訊，直徑10釐米左右的太空物體的數量約為39000個，直徑大於1釐米小於10釐米的太空物體大約50萬個，加上6000多顆人類發射的衛星，地球近地軌道的太空早已被密密麻麻的太空物體包圍。太空物體運行速度非常快，即使1釐米的碎片撞擊到航天器，也會給航天器帶來滅頂之災。
目前，世界上不少國家都在研究如何減少太空垃圾，其中，航天器主動離軌技術有助於減少太空垃圾。徐小平介紹稱，天舟一號將在飛行任務結束後，經由地面飛控工作人員決策，實施主動離軌，通過兩次降軌控制，受控地墜落于南太平洋指定區域。
相較于一般衛星在使命完成後，隨著推進劑的消耗殆盡，而緩慢降軌，最終在大氣層燒毀的結束方式，天舟一號首次採用主動離軌方式，並能受控地落到預定區域，既避免自身成為太空垃圾、避開離軌過程中的不可控因素，又能為打造潔淨、安全的太空環境作出自己的貢獻。
隨著大家越來越關注“天舟一號”與“天宮二號”的對接，這個肩負航太使命的“天宮二號”再次進入人們視線。除了地球觀測和一系列的空間試驗，“天宮二號”還有哪些不為人知的“秘密”呢？我們再來回顧一下。
量天尺
中科院上海光機所研製的“空間冷原子鐘”搭載“天宮二號”發射升空，將成為國際上首台在軌運行並開展科學實驗的“空間冷原子鐘”,同時也是目前在空間運行的最高精度的原子鐘。
“空間冷原子鐘”將鐳射冷卻技術和空間微重力環境結合，有望實現10^-16量級的超高精度（約3000萬年誤差1秒），將目前人類在太空中的時間計量精度提高1~2個數量級。
百變金剛
開展大Prandtl數液橋熱毛細對流穩定性相關問題的研究，研究在空間微重力環境下熱毛細對流的失穩機理問題，拓展流體力學的認知領域，取得具有國際先進水準的研究成果。突破並掌握微重力環境下的液橋建橋、液面保持和失穩重建等空間實驗關鍵技術，進一步提升我國微重力流體科學的空間實驗能力和技術水準。
系列英雄材料
該平臺此次的任務時研究半導體光電子材料、金屬合金及亞穩材料、納米以及複合材料等製備基理，揭示在地面重力環境下難以獲知的材料物理化學過程的規律。預期可獲得高品質的空間材料樣品，作為模型材料的結構、功能、工藝參數等方面獲得有價值的科學研究成果。
天宮之爐，如你所願
即將上天的這個爐子就是工程人員歷經三年多的攻關，專門研製的一套綜合材料實驗裝置（簡稱“實驗裝置”）。
這套實驗裝置由“材料實驗爐”（簡稱“爐子”）、“材料電控箱”和“材料樣品工具袋”三個單機構成。整個裝置共約27.6kg重，最大功耗不到200W（而一般電水壺的功率也要1000～1800W），相當於2個100W白熾燈，卻能實現真空環境下最高950℃的爐膛溫度，是不是令人驚歎？
海之情
“天宮二號”三維成像微波高度計是國際上第一次實現寬刈幅海面高度測量並能進行三維成像的微波高度計。它採用小角度、高精度干涉測量技術，能精確獲得海面的干涉條紋資訊，進而獲得三維海面形態，再經過複雜的定標最終獲得寬刈幅範圍內的海平面高度測量。
天宮守護者
“天宮二號”伴隨衛星是一顆微納衛星，是“天宮二號”試驗任務的一部分。伴隨衛星由上海微小衛星工程中心研製，採用了小型化，輕量化，高功能密度的設計。“天宮二號”伴隨衛星搭載多個試驗載荷，並具備較強的變軌能力，具備了開展空間任務的靈活性與機動性。
“天宮二號”伴隨衛星將在在軌任務期間開展對空間組合體的飛越觀測等試驗，為主航天器的技術試驗提供支援，並拓展空間技術應用。
“天極”望遠鏡
“天極”望遠鏡是搭載在“天宮二號”空間實驗室上的伽瑪射線偏振探測儀，是中歐國際合作專案。
“天極”望遠鏡的主要科學目標是探測研究遙遠宇宙中突然發生的伽瑪射線暴現象，並在國際上首次對伽瑪暴的偏振性質實現高精度、系統性地測量，從而深入地研究恒星演化、黑洞形成以及伽瑪暴爆發的物理機制，為更好地理解極端天體物理環境下產生的這種宇宙中最劇烈的爆發現象做出重要貢獻。
天之情與氣之情
空間環境分系統(全稱：空間環境監測及物理探測分系統)主要用於即時監測“天宮二號”軌道上的輻射環境和大氣環境，實現艙外16個方向的電子、質子等帶電粒子的強度和能譜監測，以及軌道大氣密度、成分及其時空變化與空間環境污染效應監測等。
現代迷你太空溫室
隨著人類空間活動的深入開展，人類需要飛出地球，在地外空間長期生活和工作。綠色植物可為人類和動物提供必需的食物和氧氣。
在“天宮二號”空間實驗室中將開展兩種代表性的植物——擬南芥和水稻的培養實驗，著重探索在太空環境中如何控制植物開花結種的技術與方法，為建立保障人類長期空間生存所必需的生命生態支援系統奠定基礎。中國科學院上海技術物理研究所提供的高等植物培養箱具備在軌培養單元和樣品返回單元，能夠為植物生長提供必需的水分供給以及光照、溫度控制，具備即時可見光圖像和螢光圖像獲取功能，構成了現代的迷你太空溫室，為研究植物在太空的生長發育提供支援。
天宮裡的尖端“數碼相機”
作為太空實驗室裡的尖端“數碼相機”，寬波段成像光譜儀擁有相當深厚的“內力”。相機被安裝在太空實驗室對地觀測面的“肚子”上，有了它，“天宮二號”可謂擁有了“火眼金睛”的本領，看海洋，看大氣，樣樣精通。
天機不可洩露
研製“天宮二號”載荷“量子金鑰分配試驗空間終端”。通過高精度自動跟瞄（ATP）系統與量子金鑰分配地面終端配合，在地面站與目標飛行器之間建立起量子通道，並在此基礎上進行空-地量子金鑰分配試驗。
目標為實現世界上首個基於載人航太空間平臺的空-地量子金鑰分配演示實驗。為載人航太的空地間量子保密通信，以及未來的實用化天地一體廣域量子保密通信網路建設打下基礎。
空間實驗大管家
如何“玩轉”以上高難度載荷任務並保障它們有序、安全地運行下去呢？這就不得不提我們的太空實驗大管家——“空間應用天地支援系統”，它是由有效載荷運控中心統籌規劃、集中管理，統一控制，天基有效載荷網路接收地面指令後，調度有效載荷有序運行，兩者構成天地一體資訊大回路平臺。
針對“天宮二號”液橋熱毛細對流實驗中天地即時交互和精細控制的實驗需求和特點，空間應用中心研製了目前我國首個基於虛擬實境技術和基於高速匯流排網路的天地一體沉浸式遙科學實驗支援系統，極大提高科學家開展空間科學實驗的效率
中國的太空探索計畫正在如 火如荼的進行，不久的將來還要進行探測月球和火星的項目，已經吸引了包括歐盟和俄羅斯等航太巨頭的濃厚興趣，而作為中國完全主導的太空專案，選擇權也完全在中國人手中。