载人航天发展战略三步走：第二步，在第一艘载人飞船发射成功后，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。
系统总体室在载人航天二期的实施发展中承担了TG-1和TG-2空间实验室、TZ-1货运飞船等十余次型号应用任务的总体规划、系统设计、集成测试、飞行试验等技术工作，有力支撑了我国空间科学与应用研究，几百台/套的有效载荷研制工作取得圆满成功！为在地球科学观测与应用、空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力流体物理、空间天文探测、空间环境监测等领域取得一大批重大成果做出了突出贡献！
天宫一号是我国自主研制的载人空间试验平台，天宫一号自入轨以来，先后与神舟八号、神舟九号和神舟十号飞船圆满完成6次自动和航天员手控空间交会对接，完成了航天器组合体控制与管理、航天员在轨驻留保障、航天员在轨维修操作等一系列技术试验验证，在空间应用中心系统总体的技术抓总下，开展了对地遥感应用、空间物理与环境探测和空间材料实验，获取了大量有价值的数据信息和应用成果。
天宫二号是在天宫一号目标飞行器备份的基础上，根据天宫二号的任务需要改装研制而成。天宫二号与天宫一号的使命任务有所不同。相比而言，天宫一号目标飞行器主要是配合神舟飞船完成交会对接试验，并作为简易的空间实验平台，开展一些空间科学实验。 天宫二号是真正意义上的太空实验室，其主要任务是：接受载人飞船和货运飞船访问，考核、验证航天员中期驻留、推进剂补加、在轨维修等空间站建造、运营关键技术，并开展航天医学、空间科学实验和空间应用技术试验。
天舟一号任务作为我国空间实验室任务的收官之战，具有与天宫二号空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能。
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