這是天舟貨運飛船和長征七號運載火箭組成的空間站貨物運輸系統的首次飛行試驗。飛船入軌后，將按預定程序與在軌運行的天宮二號先后進行自動交會對接、自主快速交會對接等3次交會對接，3次推進劑在軌補加以及空間應用和航天技術等領域的多項實（試）驗。期間，天舟一號與天宮二號組合體在軌飛行約2個月，天舟一號獨立飛行約3個月。完成既定任務后，天舟一號將受控離軌，隕落至預定安全海域；天宮二號留軌繼續開展拓展試驗和應用。
未來，中國要建造長期有人照料的空間站，就需要輸送航天員所需的生活、工作物資以及空間站運轉所需的推進劑。此次任務是中國載人航天工程空間實驗室任務的收官之戰，將標志著中國載人航天工程勝利完成“三步走”戰略中的“第二步”，為下一步空間站建設和長期運營奠定堅實的技術基礎。
機構表示，未來十年我國載人航天駛入快車道，市場規模接近500億元，重點標的可關注括航天電子、中國衛星、航天動力、航天機電等。
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