發射天宮一號目標飛行器後，將依次發射神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船與其進行交會對接，其中，神舟八號飛船不載人，神舟九號飛船是否載人，將根據神舟八號任務評估情況決策，神舟十號飛船執行載人飛行。

天宮一號與神舟八號

發射時間 ：2011年11月1日5時58分運載火箭 ：新型長征二號F遙八火箭發射地點 ：酒泉衛星發射中心任務概況 ：天宮一號/神舟八號交會對接任務標誌著中國空間交會對接技術取得重大突破，實現了中國空間技術的重大跨越，是中國載人航天事業發展歷程中的重要里程碑。2011年11月3日，天宮一號與神舟八號飛船成功完成中國首次空間飛行器自動交會對接任務，並進行了二次自動交會對接。中國也由此成為世界上第三個獨立掌握航天器空間交會對接技術的國家。

1. 首次交會對接任務技術狀態

首次交會對接為無人自動交會對接試驗，對接目標飛行器為天宮一號，追蹤飛行器為神舟八號飛船。神舟八號飛船為改進型載人飛船，沿用返回艙、推進艙和軌道艙三艙結構，全長9米，艙段最大直徑2.8米，起飛品質 8082千克。增加了微波雷達、鐳射雷達、CCD敏感器等交會測量裝置，以及主動式對接機構，具備自動和手動交會對接與分離功能。對接機構採用導向板內翻式的異體同構周邊式構型，對接後可形成0.8米的航天員轉移通道。

2.首次交會對接任務飛行程式

交會對接飛行過程分為遠距離導引段、自主控制段、對接段、組合體飛行段和分離撤離段。遠距離導引段自神舟八號飛船入軌後開始，在地面測控通訊系統的導引下，神舟八號飛船經五次變軌，從初始軌道轉移到330 千米的近圓軌道，在距天宮一號目標飛行器後下方約52千米處，與天宮一號目標飛行器建立穩定的空空通訊鏈路，開始自主導航。自主控制段經歷尋的、接近和平移靠攏三個階段，神舟八號飛船通過交會對接測量裝置，自主導航至與天宮一號目標飛行器接觸，自主控制飛行過程約144分鐘。對接段從對接機構接觸開始，在15 分鐘之內完成捕獲、緩衝、拉近和鎖緊四個過程，最終實現兩飛行器剛性連線，形成組合體。組合體飛行段由天宮一號目標飛行器負責組合體飛行控制，神舟八號飛船處於停靠狀態。組合體飛行12天左右，擇機進行第二次交會對接試驗。對接機構解鎖後，兩飛行器分離，神舟八號飛船撤離至距天宮一號目標飛行器140 米處停泊，按照對接程式進行第二次交會對接，再次構成組合體。組合體繼續飛行2天后，進入分離撤離段，兩飛行器再次分離，神舟八號飛船撤離至距天宮一號目標飛行器 5千米外的安全距離，交會對接試驗結束。爾後，神舟八號飛船按預定返回程式飛行，返回艙返回主著陸場；天宮一號目標飛行器變軌升至高度約370千米自主飛行軌道執行，等待下一次交會對接。

天宮一號與神舟九號

發射時間 ：2012年6月16日18時37分運載火箭 ：新型長征二號F遙九火箭發射地點 ：酒泉衛星發射中心任務概況 ：神九任務圓滿成功標誌著載人航天工程第二步任務取得了重大成果，為今後的載人航天的發展、空間站的建設奠定了良好的基礎。

天宮一號與神舟九號載人交會對接任務的主要目的，一是首次驗證手控交會對接技術，進一步驗證自動交會對接技術；二是全面驗證目標飛行器保障支援航天員生活工作的功能、效能，以及組合體管理技術，首次實現地面向在軌飛行器進行人員和物資的往返運輸與補給，開展航天醫學實驗及有關關鍵技術試驗。

1.任務技術狀態

天宮一號目標飛行器已在軌執行約260天，執行穩定、狀態良好，滿足執行交會對接任務要求。神舟九號飛船與神舟八號飛船技術狀態基本一致，為進一步提高安全性與可靠性，進行了部分技術狀態更改。飛船全長9米，艙段最大直徑2.8米，起飛品質不大於8130千克。

2.任務飛行程式

神舟九號載人飛船在酒泉衛星發射中心發射。飛行乘組由3名航天員組成，其中1名為女航天員；飛船在軌飛行十餘天，計劃安排飛船與天宮一號進行兩次交會對接，第一次為自動交會對接，第二次由航天員手動控制完成。神舟九號飛船發射前約20天，天宮一號目標飛行器開始降軌調相，進入高度約為343千米的近圓對接軌道，建立載人環境，等待與飛船交會對接。飛船發射入軌後，按預定程式完成與目標飛行器自動交會對接。神舟九號與天宮一號自動對接形成組合體。航天員在地面指揮與支援下，完成組合體狀態設定與檢查，依次開啟各艙段艙門，通過對接通道進入天宮一號實驗艙。組合體飛行期間，由目標飛行器負責飛行控制，飛船處於停靠狀態。3名航天員在飛船軌道艙內就餐，在天宮一號內進行科學實驗、技術試驗、鍛鍊和休息。

航天員手控交會對接的主要過程是：3名航天員返回飛船，依次關閉各艙段艙門。飛船自主撤離至距目標飛行器約400米處，然後自主控制接近目標飛行器，在140米處停泊，轉由航天員手動控制。航天員通過操作姿態和平移控制手柄，瞄準目標飛行器十字靶標，控制飛船逐步接近目標飛行器，至對接機構接觸，完成手控交會對接。3 名航天員再次進入天宮一號駐留。飛船返回前，3名航天員返回飛船返回艙。兩飛行器分離，航天員手動控制飛船撤離至140米處，飛船轉為自主控制，繼續撤離至5公里外安全距離。

2012年6月18日，天宮一號與神舟九號飛船成功進行首次載人交會對接，景海鵬、劉旺、劉洋三名航天員首次進入天宮一號。6月24日12時55分，航天員劉旺操控飛船與天宮一號對接，實現了首次手控交會對接。 中國載人航天工程總設計師周建平表示，手控交會對接成功標誌著工程全面驗證了載人交會對接技術。

天宮一號與神舟十號

發射時間 ：2013年6月11日17時38分運載火箭 ：長征二號F遙十火箭發射地點 ：酒泉衛星發射中心任務概況 ：神十任務實現了中國載人航天飛行任務的連戰連捷，為工程第二步第一階段任務劃上了圓滿的句號，也為後續載人航天空間站的建設奠定了良好的基礎。

天宮一號與神舟十號載人交會對接任務的主要目的，一是進一步考核載人天地往返運輸系統的功能和效能；二是進一步考核組合體保障航天員生活、工作和健康的能力，以及航天員執行飛行任務的能力；三是進行航天員空間環境適應性、空間操作工效研究，開展航天器在軌維修等試驗和科普教育活動。

1.任務技術狀態

天宮一號目標飛行器已在軌執行610多天，執行穩定，所有裝置狀態良好，推進劑等消耗性資源滿足執行後續任務要求。神舟十號飛船與神舟九號飛船技術狀態基本一致，為全長9米，艙段最大直徑2.8米。

2.任務飛行程式

神舟十號載人飛船在酒泉衛星發射中心發射。飛行乘組由3名航天員組成，其中1名為女航天員；飛船在軌飛行十餘天，計劃安排飛船與天宮一號進行兩次交會對接，第一次為自動交會對接，第二次由航天員手動控制完成。神舟十號飛船發射前約20天，天宮一號目標飛行器開始降軌調相，進入高度約為343千米的近圓對接軌道，建立載人環境，等待與飛船交會對接。飛船發射入軌後，按預定程式完成與目標飛行器自動交會對接，此過程同天宮一號與神舟九號交會對接基本一致。神舟十號與天宮一號自動對接形成組合體後，航天員進入天宮一號實驗艙。組合體飛行期間，由目標飛行器負責飛行控制，飛船處於停靠狀態。組合體飛行約10天左右，3名航天員返回神舟十號飛船，飛船與天宮一號分離，由航天員手動控制完成飛船與天宮一號第二次交會對接。對接完成後3名航天員再次進駐天宮一號。組合體飛行期間，將開展數十項空間科學實驗和技術試驗，並向全國中小學生進行太空知識科普授課。

2013年6月13日13時18分，神舟十號飛船與天宮一號實現自動交會對接，16時17分，航天員順利進駐天宮一號。6月20日10時04分至52分，航天員王亞平在聶海勝、張曉光的配合下，為全國6000多萬中小學生進行了太空授課，演示了失重環境下一些獨特的物理現象，並進行了天地互動交流。6月23日8時26分，在張曉光和王亞平的密切配合下，指令長聶海勝手動控制神舟十號與天宮一號分離並撤離至天宮一號一定距離處，隨後，手動控制神舟十號飛船於10時07分再次與天宮一號成功對接，航天員再次進駐天宮一號。6月25日7時05分，神舟十號飛船自動撤離天宮一號。爾後，開展了飛船繞飛等技術試驗。6月26日7時19分，飛船進入返回程式，返回艙與8時07分準確降落在預定區域。 在軌飛行期間，按預定計劃開展了一系列的空間科學實驗和技術試驗，3名航天員在軌正常工作和生活。