"天宮一號"空間實驗室示意圖

　　空間實驗室是設(shè)立在太空的用于開展各類空間科學(xué)實驗的實驗室。空間實驗室的建設(shè)過程是先發(fā)射無人空間實驗室，而后再用運載火箭將載人飛船送入太空，與停留在軌道上的實驗室交會對接，航天員從飛船的附加段進(jìn)入空間實驗室，開展工作。

　　航天員的生活必需品和工作所需的材料、設(shè)備均由飛船運送，載人飛船停靠在實驗室外邊，作為應(yīng)急救生飛船。如果實驗室發(fā)生故障，可隨時載航天員返回地面，航天員工作完成后，乘飛船返回。

　　空間實驗室關(guān)鍵技術(shù)

　　空間實驗室階段關(guān)鍵要突破飛船空間交會對接技術(shù)。空間交會對接技術(shù)難度很大，在對接過程中，如果計算不準(zhǔn)，就可能發(fā)生飛船相撞事故。因此，需要進(jìn)行大量試驗才能掌握這一技術(shù)。

　　交會對接系統(tǒng)通常包括跟蹤測量系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制系統(tǒng)、對接機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等。兩個航天器在太空進(jìn)行對接，其初始條件是兩者保持對接機(jī)構(gòu)的同軸接近方式和確定的縱向速度，以及在其他線坐標(biāo)和角坐標(biāo)上的速度為零。但兩個航天器之間的實際相對運動參數(shù)總是有偏差的。一般情況下，兩個航天器之間的相對位置及其平動速度通常是靠主動航天器軌道控制系統(tǒng)和兩個航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)來維持的，前者適用于控制質(zhì)心的平動運動，后者適用于控制繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動運動。

　　航天器的空間交會對接控制方法有兩種，一種是人工控制、另一種是自動控制。用人工控制來完成太空交會對接可以提高交會對接的成功率。自動控制交會對接可靠性高，不需考慮人員的安全和救生問題。在航天器的交會對接技術(shù)方面，未來的發(fā)展趨勢是人工控制和自動控制相結(jié)合，以提高交會對接的靈活性、可靠性和成功率。