2016年9月15日22时04分09秒，“天宫二号”空间实验室由长征二号F T2火箭发射升空。这意味着，中国成功发射了真正意义上的空间实验室，即实现了载人航天工程“三步走”战略的第二步。

“天宫二号”空间实验室发射后，将开展在轨测试并建立自主运行模式，做好迎接“神舟十一号”载人飞船、“天舟一号”货运飞船的对接的准备，为下一步建造空间站打下基础。

在天宫二号发射之后，神舟十一号载人飞船则将于10月中下旬升空。天宫二号将与神舟十一号载人飞船在距地面393公里的轨道高度交会对接。

“这与未来空间站的轨道高度基本相同，”据新华社报道，中国载人航天工程办公室副主任武平14日在酒泉卫星发射中心表示。武平强调，天宫二号与神舟十一号载人飞行任务，是最接近未来我国空间站轨道要求的一次载人飞行任务，也是目前我国空间应用项目最多的一次载人飞行任务。

神舟十一号飞行任务是我国第6次载人飞行任务。航天员将乘载神舟十一号飞船与天宫二号对接后，计划在天空二号驻留30天，加上独立飞行的3天，总飞行时间从神舟十号的15天增加到33天，将是我国持续时间最长的一次载人飞行任务。

据了解，不同于“天宫一号”的主要任务是突破交会对接技术、组合体管控以及航天员中期驻留等先期技术验证，即将发射的天宫二号空间实验室的主要任务之一是“开展一定规模的空间科学实验及空间应用”。

“‘天宫二号’将开展10余项空间科学与应用项目，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次，这些项目应用项目创新性强、代表了国际前沿水平，因此天宫二号是一个真正意义上的‘空间实验室’。”14日举行的空间应用系统天宫二号任务发射场情况介绍会上，载人航天工程空间应用系统副总设计师吕从民说。

吕从民介绍，10余项空间科学和应用任务分为3大领域8个主题，共涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用和应用新技术试验。

其中，空间冷原子钟实验、空地量子密钥分配试验、伽玛暴偏振探测这三个项目均空间科学物理领域国际科学前沿，被认为有望取得具有国际影响的成果。

还有多项空间应用新技术具有战略性意义，比如宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪。吕从民介绍，他们是具有国际先进水平新一代民用对地观测遥感器和地球科学研究仪器，将会在海洋环境、大气污染和大气成分监测、全球变化研究、资源环境、生态环境、农林应用等领域广泛应用并取得显著效益。

“神舟十一号”载人飞船将于10月发射，并与“天宫二号”空间实验室进行对接，进行航天员中期驻留试验；明年，“长征七号”火箭将发射天舟一号货运飞船，与“天宫二号”进行对接，进行推进剂在轨补加等空间站建造运营关键技术的验证，为下一步的建造空间站做准备。

吕从民介绍，航天员进入实验平台后，将参与空间科学实验，综合材料制备实验、高等植物培养实验2个项目。

据央视报道，预计将会有两名航天员入住“天宫二号”，他们将会停留30天。这是目前为止我国载人飞行时间最长的一次任务，也是对航天员中期在轨驻留时，如何提供适合人的环境，还有包括水在内的物资供给的验证。

中国载人航天“三步走”的发展战略指定于1992年9月。第一步为发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。第二步为突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术，发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步为建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

“天宫二号”被定位为发展空间站，即从载人飞船过渡到载人航天基础设施——空间站的试验性航天器。空间站建设则是我国载人航天工程战略的第三步，计划于2020年左右建成，2022年全面运行，可在轨运营10年以上，长期驻留3人，以进行较大规模的空间应用。

对于2011年发射的“天宫一号”命运，中国载人航天工程办公室副主任武平接受中新社采访时介绍，天宫一号预计2017年下半年将会陨落，经过认真分析计算，天宫一号大部分结构部件将在陨落过程中烧蚀销毁，对航空活动以及地面造成危害的概率很低，风险很低。