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　　2016年9月15日，天宫二号成功发射入轨。1个多月后的10月17日，神舟十一号飞船搭载景海鹏、陈冬两名航天员在酒泉卫星发射中心升空并准确进入预定轨道。

　　经过多次变轨，10月19日1时11分转入自主控制状态，以自主导引控制方式向天宫二号逐步靠近。经北京航天飞行控制中心就对接准备状态进行最终确认，神舟十一号开始向天宫二号缓缓靠拢。3时24分，神舟十一号与天宫二号对接环接触，在按程序顺利完成一系列技术动作后，对接机构锁紧，两个飞行器建立刚性连接，形成组合体。直到11月18日，神舟十一号与天宫二号解锁分离，这次任务中，组合体共飞行30天，创造了中国人在太空驻留的时间新纪录。与天宫一号与神舟飞船之前进行的空间交会对接和组合体飞行相比，这次任务进行了进一步提升，除了时间更长之外，还升级了光学成像敏感器和照明设备，提高了交会对接的可靠性和效率。此外，还全面检验和测试了生命保障系统，积累了更多经验。

　　推进剂在轨补加技术俗称“太空加油”是建设空间站核心技术之一，而承担该项技术突破的重任就落在天宫二号和货运飞船天舟一号的肩上。2017年4月20日，天舟一号发射入轨，随后经过5次轨道控制建立交会对接姿态。4月22日对接成功，次日7时26分，推进剂补加试验开始，这是天宫二号与货运飞船进行的第一次推进剂补加，也是中国首次推进剂补加试验。4月27日19时07分，首次推进剂在轨补加试验完成，实现了“太空加油”技术突破。

　　空间科学实验是天宫二号任务的重要内容，在轨运行期间，开展了地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。其搭载的世界首台空间冷原子钟可以将航天器自主守时精度提高两个数量级，大幅提高导航定位精度，完成了全部既定测试任务，实现3000万年误差小于1秒的预定目标，将人类在太空的时间计量精度提高1至2个数量级。搭载的伽马暴偏振探测仪完成了伽马射线暴瞬时辐射的高精度偏振探测。

　　携手建设“天和”

　　天宫二号完成了历史使命，即将迎来谢幕时刻。中国空间站建设筹备工作和相关实验项目的征集工作一直在紧锣密鼓地进行中。据中国科学院空间应用中心应用发展中心主任张伟介绍，中国预计在2020年发射空间站核心舱，2022年左右发射实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，之后把3个舱形成“T”字形构型，构成完整的空间站。预计空间站将从2022年之后开始运行，在轨10年以上。

　　2018年11月初，第十二届珠海航展开幕，观众兴奋地发现，中国“天和”空间站核心舱1∶1实物模型赫然呈现在展台上，这是其第一次和公众见面。整个空间站核心舱全长接近17米，直径4.2米，是未来中国空间站的指挥控制中心。据了解，“天和”额定乘员3人，乘组轮换时最多可达6人，建成后将成为中国长期在轨稳定运行的国家太空实验室。其基本构型包括核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ，每个舱段规模20吨级。核心舱包括节点舱、生活控制舱和资源舱3部分，有3个对接口和两个停泊口。对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站，停泊口用于两个实验舱与核心舱组装形成空间站组合体，另有一个出舱口供航天员出舱活动。核心舱轴向长度16.6米，大柱段直径4.2米，小柱段直径2.8米，主要用于空间站的统一控制和管理，以及航天员生活，具备长期自主飞行能力，能够支持航天员长期驻留，支持开展航天医学和空间科学实验。

　　在空间站实验方面，中国有关方面已经启动了实验项目的征集活动，不仅面向国内科学界，而且向国际社会发出盛情邀请。

　　2018年5月28日，中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表团与联合国外层空间事务办公室在维也纳共同举办中国空间站国际合作机会公告发布仪式，正式开启中国空间站国际合作，盛情邀请世界各国积极参与，利用未来的中国空间站开展舱内外搭载实验等合作。公告发布后，共收到来自27个国家的42个项目建议书。

　　经过两轮审议，有关方面最终确定了包括空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、地球科学、应用新技术、空间生命科学与生物技术等来自17个国家的9个项目作为首批国际合作项目。