中国空间站，一步步走来( 三 )

按照“一次飞行验证的是方案的正确性，全面性一定要通过多次的飞行来验证”的要求，3艘飞船和目标飞行器被用来验证自动、人工的交会对接技术。通过神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船3次飞行和天宫一号的多次交会对接，充分验证空间交会对接技术，保证未来空间站人员和物资的可靠运送、补给。
周建平说，从总体方案上讲，如果按照国外当时用的飞船和飞船对接，看起来简单，但是飞行成本高。做3次交会对接，需要发射6次飞船。我们研制了目标飞行器，要进行N次交会对接，我们发射N+1个航天器就行，减少发射次数，降低成本。让一个目标飞行器支持多次交会对接，这是中国独创。
这在技术上提出了新的挑战。例如目标飞行器要具备载人的能力，而且要具备在轨道上比较长时间飞行的能力。天宫一号的表现证明，这个挑战能够成功应对。天宫一号除了完成交会对接以外，与飞船相比，它可以给人提供访问、工作、生活的支撑能力。当飞船和目标飞行器对接以后，航天员可以进到这个目标飞行器里面生活和工作一段时间，包括进行科学实验。
专家介绍，就空间交会对接任务而言，从总体方案到具体实施，具体到交会对接机构、测量和控制技术，都是自主研发。例如，交会对接核心的对接机构相当复杂，由数百个传感器、上千个齿轮、数万个零件组成。当两个航天器上的对接机构互相牢牢锁紧，形成一体后，要在两个飞行器之间建立能供航天员通过的密不透气的通道。对接机构真正打通了航天员的生命通道，航天员通过这个通道进入天宫。
自此，天地往返、太空出舱、空间交会对接这三大载人航天活动基本技术，已被全部掌握，对中国航天员来说，已经能在近地轨道自由出入，建造空间站也具备了基本条件。
太空补给
空间站货物运输系统，解决了空间站建造和长期运营所需的太空货物运输问题
2017年9月22日，我国首艘货运飞船天舟一号在地面控制下，从300多公里高度的轨道逐渐下降并向地球接近，最终进入大气层烧毁，顺利完成了5个月的“太空快递”使命。
此前，天舟一号货运飞船发射成功后，与天宫二号空间实验室自动交会对接，并顺利完成首次“太空加油”；其后，天舟一号完成与天宫二号的绕飞和第二次交会对接试验……天舟一号飞行任务的完成标志着我国载人航天工程“三步走”规划“第二步”的实现，也将中国载人航天推进至空间站时代的大门。
重要的是，天舟一号飞行任务成功突破和验证了空间站货物运输、推进剂在轨补加等关键技术。此后，天舟货运飞船和长征七号运载火箭正式组成空间站货物运输系统，解决了空间站建造和长期运营所需的太空货物运输问题，使空间站建造具备了基本条件。货运飞船将为空间站运送航天员的生活物资、推进剂、载荷设备等补给物资，并收集空间站丢弃的废弃物和生活垃圾，随货运飞船返回进入大气层烧毁。
2017年4月22日12时23分，天舟一号与天宫二号进行交会对接。在做好一系列推进剂补加试验相关准备工作后，在地面操作人员精确控制下，天舟一号与天宫二号共同配合完成了持续约5天的推进剂在轨补加。
在轨补加推进剂也就是补充燃料，这是空间站要使用的重要技术。在空间轨道上为航天器补加推进剂，非常复杂，是技术上要验证的重大技术。天舟一号任务突破和掌握推进剂在轨补加技术，填补了我国航天领域的空白，实现了空间推进领域的一次重大技术跨越，为我国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍。