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低地轨道空间站 来自维基百科，自由的百科全书
天宮空間站（又名中國空間站）是中國從2021年開始建設的一個模組化太空站系統，為人類自1986年的和平號太空站及1998年的國際太空站後所建造的第三座大型在軌空間實驗平台，是人類目前在軌的兩個太空站之一。基本構型由天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙三個艙段組成[3]。
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| 太空站資訊 | |
|---|---|
| COSPAR ID | 2021-035A |
| SATCAT no. | 48274 |
| 成員數量 | 滿員：6人 目前：6人 神舟十八號：葉光富、李聰、李廣蘇 神舟十九號：蔡旭哲、宋令東、王浩澤 |
| 發射日期 | 2021年4月29日（核心艙） |
| 發射台 | 中國文昌太空發射場 LC-101（一號發射工位） LC-201（二號發射工位） 酒泉衛星發射中心 921發射工位 |
| 任務狀態 | 任務進行中 |
| 質量 | 約100噸（最大構型） |
| 長度 | 約55.6公尺（全長） |
| 寬度 | 約39公尺（全寬） |
| 加壓體積 | 340立方公尺 （生活空間122立方公尺） |
| 遠地點 | 391.8 公里[1] |
| 近地點 | 389.1 公里[1] |
| 軌道傾角 | 41.47°[1] |
| 軌道高度 | 386.4 公里[1] |
| 平均速度 | 7.67公里/秒[1] |
| 軌道週期 | 92.2分鐘[2] |
| 在軌天數 | 1284天（截至2024年11月3日） |
| 有人天數 | 1153天（截至2024年11月3日） |
| 資料日期： 2023年5月31日 | |
| 配置圖 | |
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作為中國載人航天工程「三步走」發展戰略中的「第三步」，天宮空間站的在軌建造以2021年4月29日天和核心艙的成功發射為開始標誌。經過2021年至2022年間的多次飛行任務，在發射多艘天舟貨運飛船、神舟載人飛船及問天實驗艙和夢天實驗艙與核心艙對接後，天宮空間站關鍵技術驗證和建造階段規劃的12次發射任務於2022年底全部圓滿完成，三艙基本構型在軌建成，並在神舟十五號與神舟十四號任務交接期間首次實現了一期「三艙三船」的最大構型與最大承載人數[4][5][6][7]。
早在中國空間站工程的全面開展之前，中國就有了以古代傳說和神話中出現的名稱來命名運載火箭和太空飛行器的習慣，如月球探測器被命名為「嫦娥」、火星探測車被命名為「螢火」、太空飛機被命名為「神龍」[10]、乃至載人火箭長征二號F被賦以「神箭」的別稱[11][12]等等。在此之前中國多以革命、歷史事件等政治相關的寓意進行命名，如運載火箭家族被命名為「長征」，衛星平台被命名為「東方紅」、科學探測衛星系列命名為「實踐」等等。
時任中國載人航天工程辦公室主任王文寶曾在2011年的一篇演講中表示：「面對工程取得的輝煌成就，面對工程未來美好的宏偉藍圖，我們感到，中國載人航天應當有一個更加鮮明、富有特色的標識，未來中國空間站應當有一個更加響亮、鼓舞人心的名稱」[13][14][15][16]。同年4月，為滿足技術管理和對外宣傳的需要，中國載人航天工程辦公室開展了中國空間站征名活動，對社會公開徵集太空站及其各個組成艙段的名稱[17]。
2013年10月31日，經過公眾的投稿、投選，同時結合科研人員與專家的意見，中國載人航天辦公室正式對外宣布了太空站工程各太空飛行器系統的命名選取結果[18]：
2016年4月，中國載人航天工程總設計師周建平在一次座談會上表示，原定由實驗艙Ⅱ承擔的天文觀測功能將改為由獨立的光學艙承擔，並命名為「巡天」；而實驗艙Ⅱ的名稱則被改為「夢天」[24]。
天宮空間站是國家級太空實驗室和國際科技合作交流平台，目標是建成和營運近地載人太空站，使中國能獨立掌握近地空間長期載人飛行技術, 顯著提升中國在國際科學技術領域的影響力[3]。具體任務包括[3]：
2010年9月25日，中共中央總書記胡錦濤主持召開中共中央政治局常委會會議，批准《載人太空站工程實施方案》，正式啟動載人太空站工程。首個目標是2016年前後，研製並發射8噸級空間實驗室，突破和掌握太空人中期駐留、再生式生命保障以及貨運飛船補加等太空站關鍵技術，開展一定規模的空間應用[25]，此即「第二步」的第二階段，以2017年4月天舟一號成功完成首次推進劑在軌補加試驗為標誌結束[26]。後個目標是在2020年前後，研製並發射基本模組為20噸級艙段組合的太空站，突破和掌握近地太空站組合體的建造和營運技術、近地空間長期載人飛行技術，開展較大規模的空間應用，為經濟社會發展提供先進的空間技術平台，這個即為載人太空飛行工程規劃中的「第三步」，也就是後來得到正式命名的「天宮」太空站工程[25]。
2011年4月，中國載人航天工程辦公室在中國空間站征名活動中正式公布中國空間站將採用三艙基本構型，由一段核心艙、兩段實驗艙組成[27]。其中核心艙全長約18.1公尺（後縮減為16.6公尺），實驗艙每個長約14.4公尺（後增長為17.9公尺），三艙最大直徑均為約4.2公尺，發射質量均為20-22噸[28][29]。根據官方提供的圖片，該早期方案中的核心艙與太陽翼的外形與和平號太空站十分相似[30]。2013年征名活動結果公布時，官方揭示實驗艙Ⅱ將搭載中國的天文望遠鏡，因而命名為「巡天」[31]。
2012年3月，中國空間站完成了立項綜合論證轉入方案設計階段，首先將太空站組合體作為一個整體進行系統方案設計，得到對各組成艙段的技術要求，然後再據此開展各艙段方案設計[32]。
2014年6月，中國空間站結束方案設計階段工作，轉入初樣研製階段，首先開展了天宮空間站系統詳細方案設計，然後各艙段並行開展詳細方案設計和試驗測試驗證工作[32]。
2016年4月，中國載人航天工程總設計師周建平表示原定由實驗艙Ⅱ搭載的天文望遠鏡將被分離為一個單獨的艙段，與太空站共軌飛行，原本的傳統太陽翼也被更先進高效的柔性太陽翼所取代[30]。2018年11月，改進後的天和核心艙的完整模型在珠海中國國際航空太空博覽會上展出[33]。
2018年5月，載人太空飛行工程第三批預備太空人選拔工作啟動，其中為了滿足太空站工程任務需要增加了航太飛航工程師和載荷專家兩個類別[34]。這期間天宮號也不是一帆風順，由於長征五號早期型的意外，研究所也克服過一些困難，從事後來看，定位異常與改進火箭，導致了3年左右的工期延誤。[35]2020年5月5日18時00分，為中國載人太空站工程研製的長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，在中國文昌太空發射場首飛升空並將載荷組合體送入預定軌道，中國載人航天工程「第三步」隨之開啟[36]。2020年10月1日，第三批預備太空人選拔工作結束，共有18名預備太空人（含1名女性）最終入選，包括7名航太駕駛員、7名航太飛航工程師和4名載荷專家[34]。
2020年，為驗證中國空間站系統設計的正確性和太空站組合體的各飛行器之間接口的協調性，天和核心艙、問天和夢天兩個實驗艙，以及天舟貨運飛船、神舟飛船在天津航太城組織了五艙聯試，聯試持續了100多天，每艘船測試1000~2000個小時[37][38]。
中國空間站各艙段在初樣階段和正樣階段，分別進行了力學試驗、熱試驗、三艙聯試試驗和艙段轉位專項試驗等大型試驗[32]。
2019年9月，天和核心艙完成初樣研製，轉入正樣研製階段[32]。
2020年12月，問天實驗艙完成初樣研製，轉入正樣研製階段[32]。
2021年4月，夢天實驗艙完成初樣研製，轉入正樣研製階段[32]。
2021年1月，太空站天和核心艙、天舟二號貨運飛船、空間應用系統核心艙任務產品分別順利通過載人太空飛行工程主管部門組織的出廠評審[39]。2月22日，執行天和核心艙發射任務的長征五號B遙二運載火箭運抵文昌太空發射場，與先期已運抵的天和核心艙一起按計畫開展發射場區總裝和測試工作[40]。4月23日，天和核心艙與長征五號B遙二運載火箭的組合體被順利轉運至發射區[41]。4月29日，太空站首個組成部分天和核心艙由長征五號B火箭從文昌飛船發射場發射升空。
中國空間站建設於2021年4月正式開工，規劃的11項任務包括3次模組發射、4次載人飛行和4次自主貨運飛行。其中載人部分，同年5月29日，天舟二號自主貨運飛船發射至天和核心艙，為神舟十二號乘員組的發射，負責測試天和各項系統，以及貨運，以為未來運行做準備。
2021年6月17日，神舟十二號團隊與太空站對接，成為天宮站首批訪客，首次乘員任務就開始了核心艙的檢查和關鍵技術的驗證。7月4日，劉伯明和湯洪波穿著升級版的中國飛天太空衣開始了他們的首次太空行走，為太空站配備了艙外活動 (EVA) 設備，例如腳部約束裝置和 Chinarm 站立平台。神舟十二號指揮官聶海勝留在站內測試機械臂動作。劉伯明和聶海勝於2021年8月20日完成第二次太空行走，在太空站外安裝了各種裝置，包括熱控系統、全景相機等設備。
2021年9月16日，神舟十二號乘員進入返回飛船，從天河出塢。在離開軌道之前，機組人員進行了各種徑向交會 (R-Bar) 機動以環繞太空站飛行。 他們在從不同角度接近天和的同時測試了導引系統並記錄了照明情況。機組人員當天降落在內蒙古戈壁灘。一個月前抵達發射場的天舟三號貨運飛船立即開上發射台，開始執行下一次補給任務，標誌著首次載人任務的完成與接力。
太空站關鍵技術驗證階段是太空站建造與發展過程的首個階段。
太空站建造階段是太空站建造與發展過程的第二個階段。
太空站應用與發展階段，原稱「太空站營運階段」[42][43]，是中國空間站建造發展的第三個階段，也是太空站當前所處在的階段。本階段預計將持續10年以上。
發射並對接擴展艙段，擴展艙段為多功能節點艙。
天宮空間站的設計在軌壽命約為10年[44]，但視具體使用和損耗情況可以延長至15年以上[45]。在其服役末期，天宮空間站將在受控狀態下主動脫離其運行軌道，並再入大氣層燒毀。在此之前最後一批太空站的全體駐留人員將會撤出天宮並搭乘裝載有防高溫塗層的乘員返回艙返回地球。而太空站本身並沒有前述的隔熱罩，因此大部分結構都將在大氣層中燃盡。但因太空站相較其他太空飛行器體量更大，預計仍會有少量殘骸撞擊地面，故諸如尼莫點在內等無人區屆時將成為其落點的主要選擇目標[46]。
天宮空間站的基本構型已確定由一段核心艙和兩段實驗艙組成T字構型[3]。
在天宮空間站的基本構型成功組建後，可根據需求以核心艙前端的預留接口為基礎進行艙段擴充。目前其具體細節均尚未確定，但根據官方公布的有限資訊來看，基本可以確認將會在現有的丁字構型的基礎上增加論證中的新技術艙段[53]。
此前坊間盛傳中國空間站將通過改造使用已發射三艙的備份艙段來增建組成太空站「干」字型的擴展構型[54][55][56]。在該設想方案中，三段擴展艙處於核心艙的前端，組成小「Ｔ」字型。首先擴展艙A後端與核心艙前端對接成十字型，擴展艙B和C與擴展艙A前端的左右處對接成干字型。載人飛船再對接於擴展艙的正前端。另可依據需求增配第二艘載人飛船以備緊急返回使用，對接於核心艙前端下方。長期乘太空人人數提高到6人以上，達成長久不斷續的空間常駐，各艙模塊也可以汰舊換新，其最大規模可達180噸。除該方案之外也有過對中意合作建造擴展艙段的說法[57][58]。
對於擴展艙段的外觀細節的首次官方透露是在航太新征程全網主題活動於2022年12月20日公布的一期《中國空間站等你來出差》系列思政課[59]，從視頻中出現的CG畫面可以看出該艙段是一種節點艙，但其結構卻近似現有的天和核心艙，設計上同樣可分為大柱段和小柱段[60]。其後又於2023年2月24日中舉辦的「逐夢寰宇問蒼穹——中國載人航天工程三十年成就展」開幕式中披露更多資訊，稱其為「具備節點艙功能的多功能艙段」[61]。
| 模擬圖 | 組件名稱 | 發射時間及COSPAR ID | 運載火箭及序列號 | 對接日期及位置 | 營運時長 | 對接時神舟飛船乘組 | 長度 | 直徑 | 質量 | 生活空間 | 太陽翼面積 | 實物圖像 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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天和核心艙 | 2021年4月29日 11:23:15 2021-035A |
長征五號B Y2 | （首個艙段） | 1284天（截至2024年11月3日） | （無） | 16.6公尺（54英尺） | 4.2公尺 （大柱段） 2.8公尺 （小柱段） |
22.5噸 | 51立方公尺 | 134平方公尺 | 
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| 取名自熱門候選名稱天樞與太和，寓意天地人和。天和核心艙由節點艙、小柱段、大柱段、後端通道及資源艙組成，是太空站的管理和控制中心，負責太空站組合體的統一管理和控制，配置大機械臂。艙內安裝3個科學實驗機櫃和1個應用任務公用支持機櫃，艙外預留載荷掛點。核心艙配備3個對接口和2個停泊口。用於實驗艙、載人飛船、貨運飛船等飛行器與其交會對接和停靠，接納太空人長期訪問和物資補給，支持太空人出艙活動[4][62]。 | 
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問天實驗艙 | 2022年7月24日 14:22:32 2022-085A |
長征五號B Y3 | 2022年7月25日 天和前→Ⅳ象限 2022年9月30日 |
833天（截至2024年11月3日） | 神舟十四號 | 17.88公尺（58.7英尺） | 4.2公尺 | 23.2噸 | 39立方公尺 | 276平方公尺 | 
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| 實驗艙之一，備份核心艙部分關鍵平台功能，具備太空站統一管理和控制能力，配備太空人出艙活動專用氣閘艙。開展密封艙內及艙外載荷實驗，配置實驗艙機械臂對艙外實驗載荷進行操作[62]。 | 
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夢天實驗艙 | 2022年10月31日 15:37:23 2022-143A |
長征五號B Y4 | 2022年11月1日 天和前→Ⅱ象限 2022年11月3日 |
733天（截至2024年11月3日） | 神舟十四號 | 17.88公尺（58.7英尺） | 4.2公尺 | 約23噸 | 32立方公尺 | 276平方公尺 | 
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| 實驗艙之一，用於開展密封艙內和艙外載荷實驗，配置貨物氣閘艙用於載荷及設備進出艙[62]。 | 
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目前天宮空間站共規劃了1個共軌飛行模組，即「巡天光學艙」（又稱巡天太空望遠鏡），
天宮空間站現時配置了共4套機械臂，其中除了問天、夢天實驗艙所搭載的2套用於艙位轉移的太空站轉位機構之外，剩餘的核心艙大機械臂（即「天和機械臂」）和實驗艙小機械臂均可用於支持艙外作業及協助太空人出艙活動等任務，兩者在必要的時候還可以連接形成聯臂以進行一些遠距離高精度的艙外作業。
天和核心艙配置的機械臂是目前中國同類航太產品中複雜度最高、規模最大、控制精度最高的空間智能機械系統。其展開長度為10.2公尺，最多能承載25噸的重量。其肩部設置了3個關節、肘部設置了1個關節、腕部設置了3個關節，每個關節對應1個自由度，具有七自由度的活動能力。[66]機械臂可承擔的任務包括：
核心艙機械臂還具備「爬行」功能，通過末端執行器與目標適配器對接與分離，同時配合各關節的聯合運動，從而實現在艙體上的爬行轉移[66]。
問天實驗艙配置了一個小機械臂。該臂長度約為5公尺，也有7個自由度，可與核心艙的大機械臂通用適配器[67]。相比天和核心艙的大機械臂，小機械臂負載能力約為大臂的1/8，但末端定位精度更高，位置精度優於大臂的五倍，姿態精度優於大臂的兩倍，是目前全世界精度最高的太空站機械臂[67]，能夠完成精度要求更高的精細操作[68]。除此之外，小機械臂還能與大機械臂形成組合機械臂，可以覆蓋更廣的艙外作業範圍，完成設備在艙外載荷平台上的安裝。[68]
兩個實驗艙前方各配置一個轉位機構，用以與天和核心艙節點艙的轉位基座配合將實驗艙以平面式轉位方式轉移到天和核心艙的側向停泊口。轉位機構由上海航太技術研究院研製，能對23噸重的實驗艙進行移動操作，並通過緩衝耗能裝置實現精準定位。[69]
中國空間站的首次轉位操作由問天實驗艙在2022年9月30日完成，這是世界首次以平面式轉位方案完成太空飛行器的轉位動作。[70]
天宮空間站上所使用的對接機構曾在空間實驗室階段進行過相關測試。它的對接通道直徑約為800 mm（31英寸）[71][72]，標準對接機構的質量為310公斤，被動對接機構的質量則為200公斤[73]。雖然其在技術上主要基於俄羅斯的APAS-89/APAS-95對接系統的設計（NASA稱之為APAS對接機構的一種「克隆」[74]），但有關中國的對接機構標準與國際太空站上基於APAS標準的一系列對接機制之間是否存在兼容性的問題則一直存在較為矛盾的說法[75][76][77]。
天宮空間站首次採用了大面積可展收柔性太陽電池翼，其中天和核心艙的單翼翼展為12.6公尺，雙翼展開面積可達134平方公尺，是柔性太陽翼首次應用於中國航天器上，有著體積小、展開面積大、功率重量比高的特點，可在低軌道上為太空站供能十年[79][80]。
而兩個實驗艙的柔性太陽翼則更為巨大。問天實驗艙的太陽翼全部展開後的翼展超過55公尺，每側的太陽翼展開面積超100平方公尺，每天平均發電量超過430度[81]。天和核心艙的太陽翼未來將被分別轉移到兩個實驗艙資源艙的尾部，太空站的發電工作將全部交由實驗艙完成[81]。
天宮空間站的天和核心艙配置了四台霍爾電推進引擎，這是人類載人太空飛行器上首次使用電推進，電推進具有比衝高的優勢並且能夠根據需要適時啟動並長期運行，可大大降低太空站用於軌道維持的燃料消耗。[82]
為了保證太空人與地面測控站間通信的實時暢通，太空站使用了中國空間技術研究院的第三代中繼終端產品，通過與中繼衛星天鏈一號和天鏈二號建立中繼鏈路，實現中繼通信。該終端採用了集成化、模組化的設計思路，在保證傳輸信號質量的同時，方便太空人維修更換。[83]
CSSARC是中國空間站的業餘無線電酬載，由中國無線電協會業餘無線電分會（CRAC）、上海宇航系統工程研究所（ASES）和哈爾濱工業大學（HIT）提出。安裝在夢天實驗倉倉壁。 酬載的第一階段能夠利用甚高頻（VHF）/超高頻（UHF）業餘無線電波段提供以下功能：
該酬載將為全世界的無線電愛好者提供資源，以便與機上的太空人進行聯繫或相互交流。它還將發揮激勵學生追求科學、技術、工程和數學的興趣和職業的作用，並鼓勵更多的人對業餘無線電感興趣。[84]
| 序號 | 頻率 | 模式 | 應用方向 | 上行鏈路（MHz） | 下行鏈路（MHz） |
|---|---|---|---|---|---|
| 1A | V/V | NFM | 機組人員語音 | 145.850 | 145.985 |
| 1B | U/U | NFM | 機組人員語音 | 435.050 | 436.510 |
| 2A | V/U | NFM | FM中繼轉發器 | 145.875 | 436.510 |
| 2B | U/V | NFM | FM中繼轉發器 | 435.075 | 145.985 |
| 3A | V/V | AFSK-FM | AFSK頻移鍵控 | 145.825 | 145.825 |
| 3B | U/U | AFSK-FM | AFSK頻移鍵控 | 437.550 | 437.550 |
| 4A | V/V | SSTV-FM | 慢掃描電視 | 145.850 | 145.985 |
| 4B | U/U | SSTV-FM | 慢掃描電視 | 435.050 | 436.510 |
科學實驗櫃安裝在太空站的密封加壓艙中[86]，目前密封艙內為載荷提供25個實驗機櫃空間，這些機櫃則可在軌更換和滾動使用。
| 圖片 | 實驗櫃名稱 | 所在加壓艙 | 學科方向 | 功能 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|
|
人系統研究機櫃 | 天和核心艙 | 航太醫學 | [87] | |
| 醫學樣本分析與 高微重力科學實驗櫃 |
航太醫學 共用支持 |
[88] | |||
| 無容器材料實驗櫃 | 空間材料科學 | [88] | |||
| 生命生態實驗櫃 | 問天實驗艙 | 空間生命科學和生物技術 | [89] | ||
| 生物技術實驗櫃 | 空間生命科學和生物技術 | [89] | |||
| 科學手套箱與低溫存儲櫃 | 共用支持 | [89] | |||
|
變重力科學實驗櫃 | 共用支持 | 該實驗櫃主要由兩個離心機、監控系統、照明系統和定子控制器以及實驗櫃控制器和熱控抽屜等部分所組成。其主要功能是在提供在軌變重力，即在軌微重力環境的基礎之上，模擬出0.01g到2g的重力範圍內不同的可控重力環境。該機櫃支持與重力相關的多類科學實驗，包括空間生命科學與生物技術、微重力流體和燃燒科學等實驗的不同重力效應與響應機制研究[90]。 | [89] | |
|
流體物理實驗櫃 | 夢天實驗艙 | 微重力流體科學與燃燒科學 | [91] | |
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兩相系統實驗櫃 | 微重力流體科學與燃燒科學 | [91] | ||
|
燃燒科學實驗櫃 | 微重力流體科學與燃燒科學 | [91] | ||
| 高溫材料科學實驗櫃 | 空間材料科學 | [91] | |||
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超冷原子物理實驗櫃 | 微重力基礎物理 | 該實驗櫃是中國的首個微重力超冷原子物理實驗平台。在軌運行期間將開展諸如高溫超導機理、拓撲相變、量子精密測量、標準模型檢驗等重大物理問題的研究[92]。 | [91] | |
|
高精度時頻實驗櫃 | 微重力基礎物理 | [91] | ||
|
在線維修裝調操作櫃 | 共用支持 | [91] | ||
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航太基礎試驗機櫃 | 航太新技術 | [93] |
酒泉衛星發射中心是中國最早建造的運載火箭發射試驗基地，唯一被用於長征二號F運載火箭及神舟載人飛船的發射工作。文昌太空發射場作為中國最新建成、最先進的太空發射場，承擔了新型運載火箭長征七號系列與長征五號系列的發射工作。
和此前唯一用於執行載人太空飛行任務的酒泉衛星發射中心相比，天宮空間站的主發射場文昌太空發射場採用了「新三垂模式」，將前端測發控設備安裝在活動發射平台內，僅一次對接就可完成箭地連接工作，比採用「舊三垂模式」的火箭在發射區的射前準備時間縮短了3天[94]。
長征五號B運載火箭從2012年開始按中國運載火箭研製流程和中國載人航天工程要求立項研製，是中國航天科技集團公司在長征五號運載火箭的基礎上，按照通用化、系列化、組合化思想設計，通過移去芯二級和級間段並延長整流罩等發展而來的一款大型運載火箭。長征五號B運載火箭的整流罩長達20.5公尺，直徑5.2公尺，為中國火箭之最，足以容納下全長16.6公尺、最大直徑4.2公尺的核心艙段，其近地軌道運載能力為25噸，達到了發射太空站艙段的要求[95]。
2018年11月，長征五號B通過初樣轉試樣研製階段評審，進入試樣研製階段。長征五號B遙一運載火箭於2019年4月完成第一個部段級產品，7月開始總裝，11月總裝完成，並於2020年5月5日首飛成功。[96]2021年4月29日11時23分，長征五號B遙二運載火箭成功發射天和核心艙[4]。2022年7月24日14時22分，長征五號B遙三運載火箭成功發射問天實驗艙[97]。
神舟飛船早期型並沒有設計對接機構，軌道艙的盡頭是附加段，安裝有各種科學設施。2005年底，神舟八號首次對接緩衝試驗在上海成功[98]。2011年，第一艘量產型神舟飛船神舟八號發射成功，並與天宮一號目標飛行器交會對接。自2011年至2016年，第一批次4艘量產型神舟飛船先後完成了與天宮一號、天宮二號的交會對接，實現最長駐留30天。
2017年11月解放軍報的報道中表明，中國航天科技集團五院502所當時已經開始研製第二批次的神舟飛船，相較於第一批次，包含了一系列技術創新，比如將天舟一號上已經實現的自主快速交會對接技術移植到載人飛船上[99]。2021年6月17日15時54分，神舟十二號載人飛船採用自主快速交會對接模式成功對接於天和核心艙前向埠[100]。
著陸場系統需要在載人飛船返回艙的返回著陸段完成測控通信，搜索、尋找著陸後的返回艙，救援太空人，回收返回艙和酬載，並提供著陸場區的通信和氣象保障服務的任務。此系統由主著陸場、副著陸場、陸上應急搜救、上升段海上應急搜救、通信和太空人醫監醫保六部分組成。[101]
目前中國設有東風著陸場和四子王旗著陸場兩個著陸場，作為載人飛船返回艙、返回式衛星等返回的著陸地。在中國載人航天工程前期，神舟飛船均返回於四子王旗著陸場，而在神舟十二號任務之後，東風著陸場被設為主著陸場使用。[102]
| 任務 | 乘組人員 | 乘組照片 | 發射 (UTC+8) |
對接 (UTC+8) |
脫離 (UTC+8) |
返回 (UTC+8) |
備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 神舟十二號 長征二號F/G 遙十二[103] |
 聶海勝 劉伯明 湯洪波[104]
|
|
2021年6月17日 09:22[105] |
2021年6月17日 15:54 前向對接[106] |
2021年9月16日 08:56[107] |
2021年9月17日 13:34[108] |
載人太空飛行工程「第三步」的首次載人飛行任務。 |
| 神舟十三號 長征二號F/G 遙十三[109] |
翟志剛 王亞平 葉光富[110]
|
|
2021年10月16日 00:23[111] |
2021年10月16日 06:56 徑向對接[112] |
2022年4月16日 00:44[113] |
2022年4月16日 09:56[114] |
太空站關鍵技術驗證階段第二次載人飛行任務。 |
| 神舟十四號 長征二號F/G 遙十四[115] |
陳冬 劉洋 蔡旭哲[116]
|
|
2022年6月5日 10:44[117] |
2022年6月5日 17:42 徑向對接[118] |
2022年12月4日 11:01[119] |
2022年12月4日 20:09[120] |
太空站建造階段第一次載人飛行任務。 |
| 神舟十五號 長征二號F/G 遙十五[121] |
費俊龍 鄧清明 張陸[122]
|
|
2022年11月29日 23:08[123] |
2022年11月30日 05:42 前向對接[124] |
2023年6月3日 21:29 |
2023年6月4日 06:33[125] |
與神舟十四號在軌交接工作5天。 |
| 神舟十六號 長征二號F/G 遙十六 |
景海鵬 朱楊柱 桂海潮
|
|
2023年5月30日 09:31 |
2023年5月30日 16:29 徑向對接 |
2023年10月30日 20:37 |
2023年10月31日 08:11 |
與神舟十五號在軌交接工作5天 |
| 神舟十七號 長征二號F/G 遙十七 |
湯洪波 唐勝傑 江新林
|
|
2023年10月26日 11:14 |
2023年10月26日 17:46 前向對接 |
2024年4月30日 8:43 |
2024年4月30日 17:46 |
與神舟十六號在軌交接工作5天 |
| 神舟十八號 長征二號F/G 遙十八 |
葉光富 李聰 李廣蘇
|
2024年4月25日 20:59 |
2024年4月26日 03:32 徑向對接 |
待定 | 待定 | 與神舟十七號在軌交接工作5天 | |
| 神舟十九號
長征二號F/G |
蔡旭哲 宋令東 王浩澤
|
2024年10月30日
04:27 |
2024年10月30日
11:00 |
待定 | 待定 | 與神舟十八號在軌交接工作5天 |
截至2023年10月[update]，天宮空間站任務已經執行了6次載人發射任務，有17名太空人訪問過太空站。未來將會有來自世界各地的太空人參與載人任務[126] 。
| 序號 | 航太任務 | 太空人 | 出艙艙段 | 開始時間 （UTC+8） |
結束時間 （UTC+8） |
時間長度 | 工作內容 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 神舟十二號 第1次 |
劉伯明, 第2次[註 1] 湯洪波, 第1次
|
天和核心艙 | 2021年7月4日 08:11 |
2021年7月4日 14:57 |
6小時46分鐘 | 艙外活動相關設備組裝、全景相機抬升等[128][129] |
| 2 | 神舟十二號 第2次 |
聶海勝, 第1次 劉伯明, 第3次
|
2021年8月20日 08:38 |
2021年8月20日 14:33 |
5小時55分鐘 | 艙外擴展泵組安裝、全景相機D抬升等[130][131] | |
| 3 | 神舟十三號 第1次 |
翟志剛, 第2次[註 1] 王亞平, 第1次
|
2021年11月7日 18:51 |
2021年11月8日 01:16 |
6小時25分鐘 | 機械臂懸掛裝置與轉接件安裝、艙外典型動作測試等[132][133] | |
| 4 | 神舟十三號 第2次 |
翟志剛, 第3次 葉光富, 第1次
|
2021年12月26日 18:44 |
2021年12月27日 00:55 |
6小時11分鐘 | 全景相機C抬升、艙外作業點腳限位器安裝及相關工效驗證、攜物轉移驗證等[134][135] | |
| 5 | 神舟十四號 第1次 |
陳冬, 第1次 劉洋, 第1次
|
問天實驗艙 | 2022年9月1日 18:26 |
2022年9月2日 00:33 |
6小時7分鐘 | 問天艙擴展泵組安裝、問天艙全景相機抬升、艙外自主應急返回驗證等[136][137] |
| 6 | 神舟十四號 第2次 |
陳冬, 第2次 蔡旭哲, 第1次
|
2022年9月17日 13:35 |
2022年9月17日 17:47 |
4小時12分鐘 | 艙外助力手柄安裝、載荷迴路擴展泵組安裝、艙外救援驗證等[138][139] | |
| 7 | 神舟十四號 第3次 |
陳冬, 第3次 蔡旭哲, 第2次
|
2022年11月17日 11:16 |
2022年11月17日 16:50 |
5小時34分鐘 | 天和核心艙與問天實驗艙艙間連接裝置、天和核心艙與夢天實驗艙艙間連接裝置安裝、問天實驗艙全景相機A抬升和小機械臂助力手柄安裝等[140][141] | |
| 8 | 神舟十五號 第1次 |
費俊龍, 第1次 張陸, 第1次
|
2023年2月9日 17:10 |
2023年2月10日 00:16 |
7小時6分鐘 | 艙外擴展泵組安裝、跨艙線纜安裝接通、艙外載荷暴露平台支撐杆安裝等[142][143][144][145] 時間長度 ≥ 27 小時[146] | |
| 9 | 神舟十五號 第2次 |
費俊龍, 第2次 張陸, 第2次
|
2023年2月28日 | 2023年2月28日 | |||
| 10 | 神舟十五號 第3次 |
費俊龍, 第3次 張陸, 第3次
|
2023年3月30日 | 2023年3月30日 | |||
| 11 | 神舟十五號 第4次 |
費俊龍, 第4次 張陸, 第4次
|
2023年4月15日 | 2023年4月15日 | |||
| 12 | 神舟十六號 第1次 |
景海鵬, 第1次 朱楊柱, 第1次
|
2023年7月20日 13:45 |
2023年7月20日 21:40 |
7小時55分鐘 | 核心艙全景相機B在軌支架安裝及抬升、夢天艙全景相機A和B解鎖及抬升[147] | |
| 13 | 神舟十七號 第1次 |
湯洪波, 第2次 唐勝傑, 第1次
|
2023年12月21日 14:10 |
2023年12月21日 21:35 |
7小時25分鐘 | 天和核心艙太陽翼修複試驗[148] | |
| 14 | 神舟十七號 第2次 |
湯洪波, 第3次 江新林, 第1次
|
2024年3月2日 05:40 |
2024年3月2日 13:32 |
7小時52分鐘 | 天和核心艙太陽翼維修工作，評估分析太陽翼發電性能狀態，對太空站艙體狀態進行了巡檢[149] | |
| 15 | 神舟十八號 第1次 |
葉光富, 第2次 李廣蘇, 第1次
|
2024年5月28日 10:35 |
2024年5月28日 18:58 |
8小時23分鐘 | 太空站空間碎片防護裝置安裝、艙外設備設施巡檢等任務。[150] | |
| 16 | 神舟十八號 第2次 |
葉光富, 第3次 李聰, 第1次
|
2024年7月3日 16:19 |
2024年7月3日 22:51 |
6小時32分鐘 | 為太空站艙外管路、電纜及關鍵設備安裝空間碎片防護裝置，完成艙外巡檢。[151] |
2021年7月4日，神舟十二號乘組中的劉伯明、湯洪波執行了在天宮空間站的首次艙外活動，總時長6小時46分鐘[152]。 截至2024年3月[update]，天宮空間站已經進行了14次出艙活動。
| 任務 | 發射載具 | 發射 (UTC+8) |
對接 (UTC+8) |
脫離 (UTC+8) |
再入/返回 (UTC+8) |
備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 天和核心艙 | 長征五號B 遙二[153] |
2021年4月29日 11:23[154] |
2021年4月29日 抵達預定軌道[154] |
天宮空間站組件 | ||
| 天舟二號 | 長征七號 遙三[155] |
2021年5月29日 20:55[156] |
2021年5月30日 05:01[157] 後向對接 |
2021年9月18日 10:25[158] |
2022年3月31日 18:40[159] |
完成了機械臂轉位試驗[160]、 手控遙操作對接試驗[161]、 貨運飛船與太空站2小時快速交會試驗[159] |
| 2021年9月18日 14:25左右[158] 前向對接 |
2022年1月6日 06:12[160] | |||||
| 2022年1月6日 06:59[160] 前向對接 |
2022年1月8日 5:55左右[161] | |||||
| 2022年1月8日 07:55[161] 前向對接 |
2022年3月27日 15:59[162] | |||||
| 天舟三號 | 長征七號 遙四[163] |
2021年9月20日 15:10[164] |
2021年9月20日 22:08[165] 後向對接 |
2022年4月20日 05:02[166] |
2022年7月27日 11:31[167] |
6.6噸，有女性用品[168] |
| 2022年4月20日 09:06[166] 前向對接 |
2022年7月17日 10:59[169] | |||||
| 天舟四號 | 長征七號 遙五[170] |
2022年5月10日 01:56[171] |
2022年5月10日 08:54[172] 後向對接 |
2022年11月9日
14:55[173] |
2022年11月15日
7:21[174] |
6.2噸[175] |
| 問天實驗艙 | 長征五號B 遙三[176] |
2022年7月24日 14:22[177] |
2022年7月25日 03:13[178] 前向對接 |
2022年9月30日 11:44左右[179] |
不適用 | |
| 2022年9月30日 12:44[179] 節點艙Ⅳ象限 |
天宮空間站組件 | |||||
| 夢天實驗艙 | 長征五號B 遙四[180] |
2022年10月31日 15:37[181] |
2022年11月1日 04:27[182] 前向對接 |
2022年11月3日 08:32左右[183] |
不適用 | |
| 2022年11月3日 09:32[183] 節點艙Ⅱ象限 |
天宮空間站組件 | |||||
| 天舟五號 | 長征七號 遙六[184] |
2022年11月12日 10:03[185] |
2022年11月12日 12:10[186] 後向對接 |
2023年5月5日 15:26[187] |
2023年9月12日 09:13[188] |
創造太空飛行器與在軌運行太空站交會對接的最短時間世界記錄（2小時07分）[189] 撤離後獨立在軌飛行33天 |
| 2023年6月6日 03:10 前向對接 |
2023年9月11日 16:46[190] |
|||||
| 天舟六號 | 長征七號 遙七 |
2023年5月10日 21:22[191] |
2023年5月11日 05:16[192] 後向對接 |
2024年1月12日 16:02[193] |
2024年1月19日 20:37[194] |
|
| 天舟七號 | 長征七號 遙八 |
2024年1月17日 22:49[195] |
2024年1月18日 01:46[196] 後向對接 |
待定 | 待定 | |
| 天舟八號 | 長征七號 遙九 |
計畫2024年[197] | 計畫2024年 後向對接 |
待定 | 待定 | |
除了太空站艙段的在軌組裝之外，天宮空間站的無人發射任務主要是天舟貨運飛船的定期在軌貨物補給任務，自天舟三號起發射頻率通常保持在每年1至2次[198]。
天宮空間站的各個組成部分和各項任務主要在北京航天飛行控制中心進行操作和監測，包括太空飛行器在軌監測[199]、再入[200]，以及艙外活動[201]。
 | 此圖表需要更新，原因：國際太空站和天宮空間站的駐留情況都沒有更新。 (2023年5月30日) |
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| 時間 (UTC+8) | 事件 | 備註 |
|---|---|---|
| 2021年4月29日 11時23分 |
天和核心艙發射 | 搭載太空站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭在文昌太空發射場點火升空。11時31分，天和核心艙與火箭成功分離，進入預定軌道。12時36分，太陽能帆板兩翼順利展開且工作正常，發射任務取得成功，中國空間站在軌組裝建造全面展開。[202] |
| 2021年5月29日 20時55分 |
天舟二號發射 | 於2021年5月30日5時01分，與天和核心艙後向埠完成對接[203][204] |
| 2021年6月17日 09時22分 |
神舟十二號發射 | 乘組：聶海勝、劉伯明、湯洪波 天宮空間站首次太空人進駐[205][100][206] |
| 2021年6月17日 15時54分 |
神舟十二號成功與天和核心艙核心艙前向埠對接 | 首次在載人任務中進行6.5小時快速交會對接[205][100][206] |
| 2021年6月17日 18時48分 |
神舟十二號乘組成功進入天和核心艙 | [205][100][206] |
| 2021年7月4日 14時57分 |
神舟十二號首次出艙活動 | 出艙人員：劉伯明 、湯洪波[207] |
| 2021年8月20日 8時38分 |
神舟十二號第二次出艙活動 | 出艙人員：劉伯明 、聶海勝[208] |
| 2021年9月16日
8時56分 |
神舟十二號脫離天宮空間站；並返航 | 2021年9月16日上午8時56分，神舟十二號與天和核心艙成功實施分離。隨後，神舟十二號開始與天和核心艙繞飛及徑向交會試驗，並於同日13時38分完成。2021年9月17日13時34分神舟十二號著陸東方著陸場，完成任務。[209] |
| 2021年9月20日 15時10分 |
天舟三號發射 | 於2021年9月20日22時08分，與天和核心艙及天舟二號組合體的天和核心艙後向埠完成交會對接。[210] |
| 2021年9月23日 | 霍爾電推進子系統在軌點火測試 | 首次在載人太空飛行器上使用霍爾推進器[211] |
| 2021年10月16日 00時23分 |
神舟十三號發射 | 2021年10月16日，神舟十三號載人飛船，在酒泉衛星發射中心成功發射，太空人：翟志剛、王亞平、葉光富。[212]6時56分與中國空間站完成交會對接。[213] |
| 2021年11月8日 01時16分 |
神舟十三號首次出艙活動 | 出艙人員：翟志剛 、王亞平（中國首次女性太空漫步） |
| 2021年12月9日 15時40分 |
天宮課堂第一課開講 | 授課人：翟志剛、王亞平、葉光富，也是中國空間站首次太空授課活動[214] |
| 2021年12月27日 00時55分 |
神舟十三號第二次出艙活動 | 出艙人員：翟志剛 、葉光富 |
| 時間 (UTC+8) | 事件 | 備註 |
|---|---|---|
| 2022年3月23日 15時40分 |
天宮課堂第二課開講 | 授課人：翟志剛、王亞平、葉光富，這是中國航天員第三次進行太空授課。[215] |
| 2022年4月10日 03時00分 |
天宮課堂「美國分校」開講 | 授課人：翟志剛、王亞平、葉光富，這是中國航天員第四次進行太空授課，歷史性第一次對美國民眾授課[216] |
| 2022年4月16日
0時44分 |
神舟十三號脫離天宮空間站；並返航 | 2022年4月16日0時44分，神舟十三號與天和核心艙成功實施分離。[217]2022年4月16日9時56分，神舟十三號著陸東方著陸場，完成任務。[218] |
| 2022年5月10日 01時56分 |
天舟四號發射 | 於2022年5月10日08時54分，與天和核心艙及天舟三號組合體的天和核心艙後向埠完成交會對接[219][220] |
| 2022年6月5日 10時44分 |
神舟十四號發射 | 2022年6月5日，神舟十四號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，乘組：陳冬、劉洋、蔡旭哲。17時42分與中國空間站完成交會對接。 |
| 2022年7月24日 14時22分 |
問天實驗艙發射 | 北京時間2022年7月25日3時13分，成功對接於天和核心艙前向埠，整個交會對接過程歷時約13小時[221] |
| 2022年9月1日 18時26分 |
神舟十四號首次出艙活動 | 出艙人員：陳冬、劉洋 |
| 2022年9月6日 | 「天宮對話」非洲青少年 | 解說員：陳冬、劉洋、蔡旭哲[222] |
| 2022年9月17日 13時35分 |
神舟十四號第二次出艙活動 | 出艙人員：陳冬、蔡旭哲 |
| 2022年9月30日 12時44分 |
問天實驗艙轉位 | 經歷一個小時左右的天地協同，問天實驗艙從最初對接位置（天和前向對接口）轉位至永久性停泊口。完成轉位後的天宮空間站整體以「L」構型運行[223]。 |
| 2022年10月12日 16時01分 |
天宮課堂第三課開講 | 授課人：陳冬、劉洋、蔡旭哲，這是中國航天員第四次進行太空授課[224]。 |
| 2022年10月31日15時37分 | 夢天實驗艙發射 | 北京時間2022年11月1日4時27分，成功對接於天和核心艙前向埠，整個交會對接過程歷時約13小時[225]。 |
| 2022年11月3日9時32分 | 夢天實驗艙轉位 | 夢天實驗艙已按計畫實施轉位，夢天實驗艙從最初對接位置（天和前向對接口）轉位至永久性停泊口。完成轉位後的天宮空間站整體以「T」構型運行[226]。 |
| 2022年11月3日15時12分 | 神舟十四號乘組成功進入夢天實驗艙 | [227] |
| 2022年11月12日 10時03分 |
天舟五號發射 | 於北京時間2022年11月12日12時10分，採取自主快速交會對接模式，成功對接於太空站天和核心艙後向埠；交會對接完成後，天舟五號將轉入組合體飛行段。[228] |
| 2022年11月17日 11時16分 |
神舟十四號第三次出艙活動 | 出艙人員：陳冬、蔡旭哲 |
| 2022年11月29日
23時08分 |
神舟十五號發射 | 2022年11月29日，神舟十五號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，乘組：費俊龍、鄧清明、張陸[6]。11月30日5時42分與中國空間站完成交會對接[229]。11月30日7時33分，神舟十四/十五號乘組在太空站節點艙的兩側同時打開艙門並順利完成中國史上的首次「太空會師」[230]。 |
| 2022年12月4日
11時01分 |
神舟十四號脫離天宮空間站；並返航 | 2022年12月4日11時01分，神舟十四號載人飛船與太空站組合體成功分離；[231]12月4日20時09分，神舟十四號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸，現場醫監醫保人員確認太空人身體狀態良好，神舟十四號載人飛行任務取得圓滿成功。[232] |
| 時間 (UTC+8) | 事件 | 備註 |
|---|---|---|
| 2023年2月9日 17時10分 |
神舟十五號首次出艙活動 | 出艙人員：費俊龍、張陸 |
| 2023年3月2日 | 神舟十五號第二次出艙活動 | 出艙人員：費俊龍、張陸[233] |
| 2023年3月30日 | 神舟十五號第三次出艙活動 | 出艙人員：費俊龍、張陸[234] |
| 2023年4月15日 | 神舟十五號第四次出艙活動 | 出艙人員：費俊龍、張陸[235] |
| 2023年4月20日 | 「天宮對話」非洲青少年 | 解說員：費俊龍、鄧清明、張陸 |
| 2023年5月5日
15時26分 |
天舟五號分離天宮空間站 | 2023年5月5日15時26分，天舟五號貨運飛船順利撤離太空站組合體，轉入獨立飛行階段。[236] |
| 2023年5月10日 21時22分 |
天舟六號發射 | 於北京時間2023年5月11日5時16分，成功對接於太空站天和核心艙後向埠。[237] |
| 2023年5月30日 9時31分 |
神舟十六號發射 | 2023年5月30日早上9時31分，神舟十六號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，飛船進入預定軌道。本次任務為首個同時包含航太駕駛員、航太飛航工程師與酬載專家三類太空人的乘組。[238]16時29分，成功對接於太空站天和核心艙徑向埠，整個對接過程歷時約6.5小時。[239]18時22分乘組進駐天宮空間站，與神舟十五號乘組會合。[240] |
| 2023年6月3日
21時29分 |
神舟十五號脫離天宮空間站；並返航 | 2023年6月3日21時29分，神舟十五號載人飛船與太空站組合體成功分離。 |
| 2023年6月6日
03時10分 |
天舟五號再次對接天宮空間站 | 2023年6月6日03時10分，天舟五號貨運飛船再次成功對接於天宮空間站天和核心艙前向埠。[241] |
| 2023年7月20日 13時45分 |
神舟十六號首次出艙活動 | 出艙人員：景海鵬、朱楊柱 |
| 2023年9月21日 15時45分 |
「天宮課堂」第四課開講[242] | 授課人：景海鵬、朱楊柱、桂海潮 |
| 2023年10月26日 11時14分 |
神舟十七號發射 | 2023年10月26日早上11時14分，神舟十七號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，飛船進入預定軌道。本次任務為首個第二批太空人與第三批太空人組成。17時46分，成功對接於太空站天和核心艙徑向埠，整個對接過程歷時約6.5小時。[243]19時34分乘組進駐天宮空間站，與神舟十六號乘組會合。[244] |
| 2023年10月30日
20時37分 |
神舟十六號脫離天宮空間站；並返航 | 2023年10月30日20時37分，神舟十六號載人飛船與太空站組合體成功分離； |
| 2023年12月21日 14時10分 |
神舟十七號首次出艙活動 | 出艙人員：湯洪波、唐勝傑[245] |
| 時間 (UTC+8) | 事件 | 備註 |
|---|---|---|
| 2024年1月12日
16時02分 |
天舟六號分離天宮空間站 | 2024年1月12日16時02分，天舟六號貨運飛船順利撤離太空站組合體，轉入獨立飛行階段。[246] |
| 2024年1月17日 22時27分 |
天舟七號發射 | 於北京時間2024年1月18日01時46分，成功對接於太空站天和核心艙後向埠。[247] |
| 2024年3月2日 05時30分 |
神舟十七號第二次出艙活動 | 出艙人員：湯洪波、江新林[248] |
| 2024年4月25日20時58分 | 神舟十八號發射 | 2024年4月25日20時58分57秒，搭載神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭在酒泉衛星發射中心點火發射[249]。約10分鐘後，神舟十八號載人飛船與火箭成功分離，進入預定軌道。[88]次日3時32分，神舟十八號與天宮空間站天和核心艙徑向埠對接。5時04分，神舟十八號乘組進駐天宮空間站，與神舟十七號乘組會合。[250] |
| 2024年4月30日08時43分 | 神舟十七號脫離天宮空間站；並返航 | 2024年4月30日08時43分，神舟十七號載人飛船與太空站組合體分離。[251] |
在2011年4月，儘管在中俄歐三方此前共同聲明稱要在太空中保持國際合作和多邊溝通，美國太空總署仍然拒絕了中國參與國際太空站計畫的請求，此後中國加速了自主建設太空站的相關計畫進程。[252]
2011年中國載人航天工程辦公室與義大利太空總署曾就載人太空飛行領域和義大利參與中國載人太空站的建設等領域方面的合作展開了審議，並同時討論了相關科學研究[253]。此後雙方於2011年11月簽署了初步合作協議，內容涵蓋天地運輸、通信、地球觀測等領域的合作[254]。2019年，義大利的高能宇宙輻射探測實驗（英語：High Energy cosmic-Radiation Detection(HERD)）預定將在中國空間站上進行。法國、瑞典、俄羅斯等國預計也將參與天宮空間站的國際合作項目[255]。
2016年3月，中國載人航天工程辦公室與聯合國外太空事務廳簽訂了圍繞中國空間站應用開展合作的《框架協議》和《出資協議》，通過向外空司提供資金和中國空間站設施資源，為各成員國的專家團隊提供利用中國空間站開展太空科學實驗與應用的機會。[256]
2017年2月22日，中國載人航天工程辦公室和義大利太空總署簽署了一項與載人太空飛行領域相關的長期合作協議。[257]由於義大利在國際太空站的建造和營運方面的經驗使其在載人太空飛行領域的技術處於國際領先地位，因此該協議具有重要意義，標誌著義大利對中國發展自主太空站計畫的高度重視。[258] 歐洲太空總署於2017年開始與中國方面合作進行載人太空飛行訓練，其最終目標是將歐洲的太空人送往天宮空間站。 [259]
2018年5月28日，中國載人航天工程辦公室與聯合國外空司向聯合國各成員國正式發布了聯合起草的《邀請在中國空間站上開展太空科學實驗的第一輪合作機會公告》等合作文件，廣泛徵集合作項目，以進一步培育和促進載人太空飛行國際合作，為世界各國創造更多利用中國空間站開展應用實驗的機會並從中受益。 [256][260]2019年6月12日，第一批項目入選結果公布，共有來自17個國家、23個實體的9個項目成功入選。[261][262]
2023年1月23日，歐洲太空總署在巴黎舉行的年度新聞發布會上，歐洲太空總署總幹事明確表示當前缺乏預算和沒有政治意願參與中國空間站的項目，將會繼續支持國際太空站的活動。[263]有報道推測可能是受到2019年以來新冠疫情、2022年俄烏戰爭影響。[264][265]
在太空站核心艙發射成功之後，部分歐美媒體以及航太權威機構曾就長征五號B遙二運載火箭遺留在軌道上的一節火箭失控殘骸表達了擔憂和抗議，批評的聲音主要集中為，長五B應該更換設計，設立國際監管規範[266]，也有論調認為中國並沒有盡力減少火箭末級再入對地面人員造成的風險，並指責關部門沒有公開透明的公布資訊。[267]事實上，從長征5號B遙二火箭開始，中國載人航天工程辦公室在芯級再入前數小時即公布了火箭末級的軌道數據、預計的再入時間，以及預計再入區域中心點的經緯度。[268]
2021年12月初，聯合國和平利用外太空委員會的網站發布一份消息，中國政府曾向聯合國秘書長發出照會，要求投訴SpaceX的星鏈衛星兩次接近中國空間站運行軌道的行為。基於安全考慮，中國空間站進行了緊急機動以避免碰撞。曾有媒體就此事諮詢了SpaceX，但SpaceX官方目前尚未回應。部分中國大陸的網民對此表示不滿，認為這是將廉價衛星作為太空武器使用的行徑[269][270][271][272]，而美國方面在於2022年1月28日發往聯合國外太空事務辦公室的照會中則否認存在這些危及太空站的變軌行為。[273]
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