22日12时23分，天舟一号与天宫二号顺利完成自动交会对接。这是天舟一号与天宫二号进行的首次自动交会对接，也是我国自主研制的货运飞船与空间实验室的首次交会对接。
4月20日晚，天舟一号发射升空后顺利进入预定轨道，正式踏上寻访天宫二号之路。
与去年天宫二号主动调整轨道和姿态迎接神舟十一号载人飞船交会对接不同，这次出于适应未来空间站的需要，天舟一号要适应天宫二号的位置进行轨道调整，无形间给北京航天飞行控制中心的科技人员远距离导引增加了不少难度。
从4月21日凌晨开始，经验丰富的科技人员先后对天舟一号实施了5次远距离导引控制，抬高近地点、修正轨道面、抬高远地点、轨道圆化……导引控制环环相扣，精准到位，分毫不差。
天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接
“相对导航建立！”22日9时许，伴随着北京航天飞行控制中心飞控大厅总调度贺勇响亮的口令，天舟一号和天宫二号捕捉到对方的身影。
约1个小时后，天舟一号顺利来到了天宫二号后下方52公里处。
“天舟转自主控制！”贺勇的声音再次在飞控大厅响起。
从这一刻起，天舟一号自主打开变轨发动机，准确发出了寻的段第一脉冲。这一脉冲将开启天舟一号从天宫二号后下方52公里处，向相对距离5公里处挺进的征程。
天舟一号
约1个小时后，经过寻的段4次变轨，天舟一号成功进入到5公里停泊点。
稍加停顿几分钟后，天舟一号再次向天宫二号缓缓进发。
从5公里停泊点到400米停泊点，这几公里的距离，天舟一号走了40多分钟。期间，天舟一号还需要执行一系列飞控科技人员提前注入的指令，包括帆板搜索捕获太阳、对接机构推出等。
400米，120米，30米……在距离地面393公里的浩瀚太空中，天舟一号朝着天宫二号慢慢靠拢。
对接示意图
此刻，飞控大厅里的人们透过天舟一号舱外摄像机拍摄的画面，能够清晰看到天宫二号的模样。
“对接机构捕获！”
紧接着，对接机构顺利拉回锁紧，天舟一号与天宫二号紧紧相连。
飞控大厅里，掌声雷动。
“如果把神舟八号载人飞船对接机构称为第一代对接机构，那么天舟一号货运飞船对接机构可称为第二代产品，这次是第二代的首飞。”中国航天科技集团八院载人飞船系统、空间实验室系统副总设计师张崇峰说。
中国未来空间站
天舟一号和天宫二号顺利对接，和之后的推进剂补加顺畅进行，离不开载人航天的关键技术——对接机构。此次交会对接，对接机构不仅仅实现对接作用，还要首次实现在轨推进剂补加，因此科研人员推出了对接机构2.0版。
中国航天科技集团公司八院对接机构主任设计师邱华勇说，对接机构并不直接参与空间推进剂补加任务，但它为补加任务提供了平台和初始条件。在轨推进剂补加，主要通过安装在对接机构上的4路推进剂补加液路浮动断接器来实现。这就相当于加油的管路和油枪都安装在了第二代对接机构产品上。油枪能否准确无误地插入加油口，那就得看对接的初始精度了。天舟一号要顺利地把推进剂供给天宫二号，两个对接机构必须对接得严丝合缝，这对空间交会对接的精度提出非常高的要求。此次液体推进剂补加技术的空间交会对接，要求精度提高一倍。
十几吨的天舟一号和8吨多的天宫二号的对接，实现了“重量级”大吨位航天器的偏心对接，这不同于以往两个都是8吨级航天器的神舟飞船和天宫飞行器对接，难度更大。未来的空间站建造阶段，从8吨到180吨的各种航天器，都要实现各种方式对接。更大型航天器的交会对接将会产生巨大的对接能量，对于对接机构的缓冲耗能能力提出了很高的要求，这也是空间站建设必须突破的一项技术。这次的对接机构2.0版在实战中经受了检验。
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