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继2011年11月神舟-8无人飞船与天宫-1目标飞行器成功进行首次自控空间交会对接，2012年6月神舟-9载人飞船与天宫-1进行首次手控空间交会对接之后，2013年6月至8月，我国将发射神舟-10载人飞船再次与天宫-1进行空间交会对接。有人形容空间交会对接技术就像在太空中放了一根针，然后在相距几百公里的地面控制一根线去穿过那个针眼，属于“高难度”动作。
我国之所以先后发射3艘“神舟”飞船与天宫-1进行交会对接，一是空间交会对接技术十分重要，是实现空间站正常运行的先决条件，也是航天大国技术实力的综合展示，所以必须突破和掌握；二是空间交会对接技术十分复杂，美国、苏联都是在突破和掌握了太空行走技术之后，经过多次发射试验，才突破和掌握了交会对接技术，但至今仍偶尔出现故障。我国虽然已用神舟-8、9先后与天宫-1成功进行了交会对接，但成功不代表成熟，所以，2013年将发射神舟-10载人飞船，其重要目的就是进一步考核交会对接技术及天宫-1与飞船组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力。
对接技术用途广泛
空间交会对接是指两个航天器在太空轨道上按预定位置和时间相会后，在机械结构上连成一个整体。它主要有以下四大用途：
一是为长期运行的空间设施，如空间站提供人员运输和物资补给服务。因为空间站虽然具有体积大、寿命长和功能强等一系列优点，是开发太空资源的理想平台，但它上天以后不能进行天地往返，需要通过天地往返运输器与空间站交会对接后才能把人和货物送上空间站或从空间站带回地面。空间交会对接技术可实现天地往返运输器与在轨长期运行航天器的停靠和连接，世界上的所有空间站都采用这种方式在太空长期运行。
二是使两个航天器在太空相互支持。当两个在轨飞行的航天器上的航天员想相互拜访、转运物资或为遇到困难的一方提供紧急援助时，可通过这两个航天器或分离出来的航天器的交会对接来实现。1986年，苏联联盟T-15飞船曾在和平号空间站与礼炮-7空间站之间来回飞行并对接，成为世界第一辆太空“公共汽车”。2011年，俄罗斯对外宣称，将在2016年建造太空旅馆，它除了供旅游和实验之用外，还将充当“国际空间站”航天员的一个避难所，即在“国际空间站”遇到危险的时候，其上的航天员可乘飞船离开“国际空间站”飞到太空旅馆避难。
三是在轨组装大型航天器结构。由于目前的运载火箭能力有限，不可能把上百吨的航天器一次都运到地球轨道上，所以常采用空间交会对接的方式建造，即把要建造的航天器分成若干部分陆续发射到某一高度的轨道上，然后通过交会对接技术把它们联结成一个整体。和平号空间站和“国际空间站”都是这样建造的，其中和平号由1个核心舱和5个实验舱逐次对接而成；“国际空间站”由13个舱、7段桁架结构、4对巨型太阳能电池阵、1个移动服务系统等逐次对接而成。
四是进行航天器重构以实现系统优化。在“阿波罗”载人登月飞船飞往月球的过程中，该飞船的指令舱和登月舱在地球轨道和月球轨道分别进行了一次交会对接，在地球轨道交会对接解决了降低火箭上升段逃逸质量与人员进入登月舱通道之间的矛盾，在月球轨道交会对接实现了将指令舱与登月舱的功能区分和独立，大幅度降低了对火箭运载能力的需求。在美国“阿波罗”系列载人飞船登月过程中，登月舱降到月面完成工作后，要先返回轨道重新与在轨运行的指令舱对接才能返回地球，如果它们在交会对接中稍有差错，登月航天员会永远留在那里。
未来的载人登月、登小行星、登火星的乘员舱和登陆舱，有可能分别用乘员运载火箭和货物运载火箭先后发射到近地轨道，然后交会对接在一起飞往其它星球，这样既可降低对火箭运载能力的需求，又安全可靠、经济实用。即使在无人航天器之间，交会对接技术也有广泛的用途。例如，交会对接可用于对己方在轨卫星进行加注和维修，还可用于捕捉敌方卫星。
所以，发展空间交会对接技术具有重要的战略意义。
四大技术难点
有人形容空间交会对接技术就像在太空中放了一根针，然后在相距几百公里的地面控制一根线去穿过那个针眼，所以很复杂，属于“高难度”动作。
国外已发生过17次空间交会对接故障，其中最大的一次是1997年俄罗斯进步M-34货运飞船与和平号空间站对接时相撞，结果导致和平号光谱号舱和太阳电池翼损坏。不过，目前美俄空间交会对接技术已经成熟。
两个航天器在空间实现交会对接，实际上包括交会和对接两部分。交会是指两个或两个以上航天器在空间轨道上按预定时间和位置停靠相会；对接是指两个航天器在空间轨道上通过对接机构相互接触并连成一个整体。航天器在空间进行对接前要先交会，即相互接近，它是通过交会测量系统使一个航天器接近另一个航天器的过程。
在空间交会对接的两个航天器中，一个称目标飞行器，一般是空间站或其他的大型航天器，作为准备对接的目标，交会对接时保持稳定状态；另一个称追踪飞行器，一般是地面发射的宇宙飞船、航天飞机等，交会对接时要通过变轨来追赶目标飞行器，实现两者的交会对接。我国的天宫-1是目标飞行器，神舟-10飞船是追踪飞行器。总的来讲，空间交会对接技术主要有四大难点：
难点之一是速度极高。拟对接的两个航天器时速达2.8万公里，如果控制不好很危险，容易“追尾”。
难点之二是边绕地球边交会。在实现空间交会时要一边绕地球运行，一边缩短两个航天器的距离。两个航天器都是在三维空间飞行，一个航天器飞向另一个航天器时不能随意进行，必须沿着各自的轨道飞行。要缩短两个航天器的距离，不能像地面车辆或空中飞机那样加速，否则会离开原来轨道，进入较高的轨道。因此，作为追踪飞行器的航天器通常先发射到比作为目标飞行器的航天器稍低的轨道上，然后经过多次轨道调整，逐步追上目标飞行器。
难点之三是要有超高精度测量与控制设备。必须精确地测量和计算出双方的轨道、距离和速度，才能使两个航天器在同一轨道上运行。另外，两个航天器在对接时还要精确地控制它们的朝向，即姿态控制，使两个航天器的对接面中心轴处于同一条对接轴上，如果错位就不行了。最后，还要求两个航天器在相互接近时相对速度接近于零，不能有激烈的碰撞。在两个航天器即将对接时，横向误差小于18厘米，姿态误差小于5度，相对速度小于0.2米/秒。 难点之四是需研制出复杂而精巧的对接机构。对接机构由不少活动部件组成，一次对接要完成捕获、伸展、收缩、阻尼、锁定、解锁和分离等一系列动作，而且在太空高真空、超低温、微重力等条件下，机械活动部件容易出现故障。另外，对接后的通道必须密封，以保证无气体泄漏。
正是因为空间交会对接技术十分复杂，所以目前只有美国、苏联/俄罗斯和中国独立掌握了这种技术。
中国人自己的技术
2013年6月至8月，我国神舟-10载人飞船将与天宫-1目标飞行器进行空间交会对接。与国外采用每次发射两个航天器来突破空间交会对接技术不同，我国是通过先发射天宫-1目标飞行器，然后陆续发射3艘“神舟”飞船（即神舟-8、神舟-9和神舟-10）与天宫-1分别交会对接的方式来掌握空间交会对接技术的。它是我国的一个创新，有三大优点：一是天宫-1目标飞行器可支持多次交会对接，减少发射次数，要进行3次交会对接，发射3+1=4次就可以，而采用国外的方式需发射2×3=6次；二是天宫-1可以提供人的访问、工作、生活的支持能力，在飞船和目标飞行器对接以后，人能进入到目标飞行器里，在里面生活和工作一段时间，包括进行科学实验；三是天宫-1能用于验证空间站的部分关键技术，包括空间的平台技术、再生式生命保障技术等，为未来空间站的研发打下比较好的基础。
神舟-10与天宫-1的交会对接过程，与2012年神舟-9与天宫-1的过程基本一样。在神舟-10发射前，天宫-1先从370公里自主飞行长期管理轨道降轨到343公里的交会对接近圆轨道（运行在圆轨道有利于测控），等待神舟-10到来。然后，天宫-1要偏航180度，建立倒飞姿态，为实施首次空间交会对接做好准备。接着，用长征-2F遥十运载火箭把作为追踪飞行器的神舟-10载人飞船精确送入近地点约200公里、远地点329公里、轨道倾角为42度的运行轨道，与天宫-1的距离为1万公里左右。神舟-10飞船在这样的轨道高度上飞行阻力较小，因此轨道维持需要消耗的推进剂也就比较少；这样的轨道高度距离地球内辐射带有一定的距离，所以对航天员的安全也较为有利。
我国空间交会对接过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段几个阶段来实施。
（1）远距离导引段。
神舟-10升空后，先在测控通信系统的导引下用两天时间进行4～5次变轨，从初始轨道转移到与天宫-1共面的330公里的近圆轨道，且位于天宫-1后下方约52公里处。此时神舟-10可稳稳地利用所携带的测量装置捕获天宫-1，与其建立稳定的空空通信链路，从而转入自主控制段。
（2）自主控制段。
自主控制段又细分为3个阶段，即从52公里～5公里的寻的段，从5公里～140米的接近段，以及从140米到对接机构接触的平移靠拢段。其中寻的段飞行时间约需70分钟，接近段飞行时间约需62分钟，平移靠拢段飞行时间约需10分钟30秒，但在实际飞行中有可能缩短。
从相距52公里距离到对接，为了保证每一步准确对接，降低风险，中间设立了4个停泊点，它们分别是5公里、400米、140米和30米。这既是为了切换敏感器和控制模式，进行例行“体检”，把轨道调整到理想位置，也是控制上的可靠性备份措施，合格方能“放行”。一旦出现问题，神舟-10可以通过地面控制撤离到上一个停泊点等待故障处置。因此，停泊点就像轮船入港前的锚地，走一段停一停，如果在某一阶段出了问题，可以退回到上一停泊点，解决后继续按原计划前进，向天宫-1慢慢靠近。这样既可避免走得太快发生碰撞，又能提供处置突发故障的时间。
由于空间技术成熟，俄罗斯现在已经没有这样复杂的过程，美国航天器在对接时虽然也有停泊过程，但没有这么多环节。我国刚刚开始掌握空间交会对接技术，所以为了更加稳妥，确保两个航天器的安全，设置几个停泊点是有必要的。
在这4个停泊点中，5公里停泊点最重要。对于神舟-10和天宫-1来说，它是一个相对安全的距离。其次是30米停泊点，就像临门一脚，多个发动机同时工作，把神舟-10和天宫-1拉过来，接合到一起，技术含量最高。
从相距52公里直至交会对接，作用距离较远的微波雷达率先工作；进入20公里后，精度较高的激光雷达开始工作；进入100米时，使用更加精确的CCD光学敏感器和乘员光学瞄准器。这些设备完全由我国自主研制。
（3）对接段。
对接段从天宫-1与神舟-10对接机构接触开始，经接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧等五个技术动作形成组合体。神舟-10对接口上的4只插座与天宫-1对接口上4只电连接器对接上后实现刚性连接。这时自主交会用的激光雷达、微波雷达、空空通信机等相关设备关机。
不过，实际过程很复杂。当神舟-10和天宫-1相距仅几十厘米时，它们的速度、位置、姿态、偏差等11个参数满足对接的初始条件后，神舟-10要在惯性作用下继续前进，与天宫-1轻轻相触。当感应装置感受到接触，飞船尾部的4台发动机随即点火，“捕获”后旋即关机，紧接着相继展开缓冲、校正、拉近、拉紧、锁死等一系列动作，有上千个齿轮和轴承同步动作，从而组成了刚性连接的组合体。在这个过程中，既要防止“牵不上手”，又要防止“追尾事故”，届时，神舟-10的前进速度比天宫-1略胜一筹，在交会对接时，它比天宫-1的飞行速度略快0.2米/秒。具体过程分为“相撞”、“捕获”、“缓冲”、“校正”、“拉近”、“拉紧”、“密封”和“刚性连接”8个步骤。
（4）分离撤离段。
航天员在轨完成任务后，神舟-10和天宫-1组合体一分为二，然后神舟-10撤离至与天宫-1相距5公里以外的安全距离。交会对接任务结束，神舟-10飞船返回舱安全返回内蒙古主着陆场。
神舟-10和天宫-1分离与对接一样重要，自动分离一旦出现故障，可进行手动分离，将两个对接机构掰开。此外，还能采用火工品将对接机构炸开，实行强行分离。 神舟-10撤离返回后，地面控制对天宫-1进行两次轨道机动，将其从343公里的对接轨道抬升到约370公里的自主飞行长期管理轨道。
神舟-10和天宫-1的交会对接，对我国载人飞船首次进行应用性飞行具有重要影响，也将为我国在2020年建造空间站奠定坚实的基础。
进“宫”不易
神舟-10和天宫-1实现刚性连接后，航天员要打开神舟-10返回舱舱门，进入轨道舱；航天员完成对接通道检漏与复压后，打开轨道舱前舱门，进入对接通道。经过几小时的对接机构进行充气、密封性检漏，以及使天宫-1与神舟-10两侧的舱内压力平衡等工作后，航天员才能用钥匙成功打开天宫-1实验舱舱门，进入天宫-1。
需要说明的是，对接后神舟-10和天宫-1之间会有一个真空的对接通道，而天宫-1实验舱是1个大气压，神舟-10轨道舱也是1个大气压，所以航天员开舱门之前必须把处于真空的对接通道充气到1个大气压左右，并使两舱的压力趋于平衡。如果两舱的压力不均衡，很难打开舱门，并给航天员带来危险。在舱门上有一个平衡阀，类似于高压锅上的放气阀，是专门用来调解两舱压力的装置。
另外，自神舟-9航天员于2012年6月底撤离天宫-1后，天宫-1已经在太空无人运行了近一年，因此要首先确认其舱内是安全的，航天员才能进入。从神舟-10进入天宫-1，航天员要打开三道舱门，即飞船返回舱与轨道舱之间的门、轨道舱的前舱门和天宫-1的舱门。后两道门通过对接通道相连，在打开其中每一道门之前，航天员都要进行舱门检漏、舱压平衡等操作，以保证安全。打开舱门需用“钥匙”，这并不是一般的钥匙，而是一把40厘米长的金属把手，或叫旋转手柄，相当于把一枚“螺母”套在舱门开门机构的“螺帽”上。航天员要按照其上的标识方向旋转两周左右，使舱门处于解锁状态，再拉手柄，把门打开，开完以后还要固定舱门。在地面训练时，航天员曾多次训练此项动作，因此在太空操作时能驾轻就熟。
还有，神舟-10与天宫-1对接成功后，通道会被打开，它们形成一个大的密封舱。为了保证航天员在舱内的安全，整个密封舱的密封性至关重要。密封圈是保证密封性达到100%的关键点。密封圈被安放在神舟-10主动对接结构的对接面凹槽里。与人们生活中常见的“O型”密封圈不同，神舟-10对接机构上的密封圈呈“T型”，被卡在凹槽里，在空间不受力的情况下，不会自动脱落。在与天宫-1对接前，安装在神舟-10对接机构上的密封圈是“裸露的”。在太空的严酷环境中，密封圈要经受住100摄氏度～零下75摄氏度的高低温考验，还要经得起各种太空辐射，这对于制作密封圈的一般材料——“硅橡胶”来说，几乎是不可能的，因为硅橡胶在低温环境下有“脆变”特性，所以必须采用特殊材料。对接后，航天员从直径0.8米的圆形通道进入天宫-1。为了确保航天员顺利通过通道，设计师在地面上曾进行了各类模拟试验，其中一项就是请一位身高1.8米、体重80.25公斤的飞船工程师，多次进行现场穿越试验，一次次验证了通道的科学合理性。
神舟-10和天宫-1对接后，由天宫-1负责组合体飞行控制，天宫-1要为神舟-10供电，以补充飞船能源，这也是对将来空间站整个能源系统统一调配、统一管理技术的验证。整个组合体的姿态和轨道等也都要由天宫-1来统一控制，神舟-10处于停靠状态。但如果天宫-1出现故障，神舟-10可以立即进行“替补”。
自控和手控
航天器进行空间交会对接主要采用两种方式，一种是自控方式，另一种是手控方式。这两种方式各有千秋。
在两个航天器距离较远时都采用地面遥控或自控，但在距离较近时，可以采用自控， 也可以采用手控进行交会对接。
采用自控方式的优点是比较省事，效率较高，不需生命保障系统和航天员的安全与救生问题，适用于载人或无人航天器。但其缺点是设备复杂，灵活性差，遇到突发情况不能及时处理。
采用手控方式的优点是简单可靠，灵活性强，成功率高，在出现故障时航天员可以及时采取响应措施，并能节约时间和燃料。但其缺点是航天员的劳动强度很大，并受空间环境条件的影响，对无人航天器不适合。
在载人航天发展史上，美国主要采用手控方式， 只失败过两次；苏联/俄罗斯主要采用自控方式，失败过15次。不过，随着用于交会对接的设备质量日益稳定，未来的空间交会对接将以自控为主，手控为辅，在自控失灵时，改用手控，这样可以提高交会对接的经济性和可靠性。
2011年，我国发射的神舟-8无人飞船实现了与天宫-1的自控交会对接，2012年发射的神舟-9载人飞船实现了与天宫-1的手控对接，从而使我国成为继美国、苏联/俄罗斯之后世界第三个完全独立掌握自控和手控两种交会对接技术的国家。
我国之所以先后发射3艘“神舟”飞船与天宫-1进行交会对接，一是空间交会对接技术十分重要，是实现空间站正常运行的先决条件，也是航天大国技术实力的综合展示，所以必须突破和掌握；二是空间交会对接技术十分复杂，美国、苏联都是在突破和掌握了太空行走技术之后，经过多次发射试验，才突破和掌握了交会对接技术，但至今仍偶尔出现故障。我国虽然已用神舟-8、9先后与天宫-1成功进行了交会对接，但成功不代表成熟，所以，2013年将发射神舟-10载人飞船，其重要目的就是进一步考核交会对接技术及天宫-1与飞船组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力。
对接技术用途广泛
空间交会对接是指两个航天器在太空轨道上按预定位置和时间相会后，在机械结构上连成一个整体。它主要有以下四大用途：
一是为长期运行的空间设施，如空间站提供人员运输和物资补给服务。因为空间站虽然具有体积大、寿命长和功能强等一系列优点，是开发太空资源的理想平台，但它上天以后不能进行天地往返，需要通过天地往返运输器与空间站交会对接后才能把人和货物送上空间站或从空间站带回地面。空间交会对接技术可实现天地往返运输器与在轨长期运行航天器的停靠和连接，世界上的所有空间站都采用这种方式在太空长期运行。
二是使两个航天器在太空相互支持。当两个在轨飞行的航天器上的航天员想相互拜访、转运物资或为遇到困难的一方提供紧急援助时，可通过这两个航天器或分离出来的航天器的交会对接来实现。1986年，苏联联盟T-15飞船曾在和平号空间站与礼炮-7空间站之间来回飞行并对接，成为世界第一辆太空“公共汽车”。2011年，俄罗斯对外宣称，将在2016年建造太空旅馆，它除了供旅游和实验之用外，还将充当“国际空间站”航天员的一个避难所，即在“国际空间站”遇到危险的时候，其上的航天员可乘飞船离开“国际空间站”飞到太空旅馆避难。
三是在轨组装大型航天器结构。由于目前的运载火箭能力有限，不可能把上百吨的航天器一次都运到地球轨道上，所以常采用空间交会对接的方式建造，即把要建造的航天器分成若干部分陆续发射到某一高度的轨道上，然后通过交会对接技术把它们联结成一个整体。和平号空间站和“国际空间站”都是这样建造的，其中和平号由1个核心舱和5个实验舱逐次对接而成；“国际空间站”由13个舱、7段桁架结构、4对巨型太阳能电池阵、1个移动服务系统等逐次对接而成。
四是进行航天器重构以实现系统优化。在“阿波罗”载人登月飞船飞往月球的过程中，该飞船的指令舱和登月舱在地球轨道和月球轨道分别进行了一次交会对接，在地球轨道交会对接解决了降低火箭上升段逃逸质量与人员进入登月舱通道之间的矛盾，在月球轨道交会对接实现了将指令舱与登月舱的功能区分和独立，大幅度降低了对火箭运载能力的需求。在美国“阿波罗”系列载人飞船登月过程中，登月舱降到月面完成工作后，要先返回轨道重新与在轨运行的指令舱对接才能返回地球，如果它们在交会对接中稍有差错，登月航天员会永远留在那里。
未来的载人登月、登小行星、登火星的乘员舱和登陆舱，有可能分别用乘员运载火箭和货物运载火箭先后发射到近地轨道，然后交会对接在一起飞往其它星球，这样既可降低对火箭运载能力的需求，又安全可靠、经济实用。即使在无人航天器之间，交会对接技术也有广泛的用途。例如，交会对接可用于对己方在轨卫星进行加注和维修，还可用于捕捉敌方卫星。
所以，发展空间交会对接技术具有重要的战略意义。
四大技术难点
有人形容空间交会对接技术就像在太空中放了一根针，然后在相距几百公里的地面控制一根线去穿过那个针眼，所以很复杂，属于“高难度”动作。
国外已发生过17次空间交会对接故障，其中最大的一次是1997年俄罗斯进步M-34货运飞船与和平号空间站对接时相撞，结果导致和平号光谱号舱和太阳电池翼损坏。不过，目前美俄空间交会对接技术已经成熟。
两个航天器在空间实现交会对接，实际上包括交会和对接两部分。交会是指两个或两个以上航天器在空间轨道上按预定时间和位置停靠相会；对接是指两个航天器在空间轨道上通过对接机构相互接触并连成一个整体。航天器在空间进行对接前要先交会，即相互接近，它是通过交会测量系统使一个航天器接近另一个航天器的过程。
在空间交会对接的两个航天器中，一个称目标飞行器，一般是空间站或其他的大型航天器，作为准备对接的目标，交会对接时保持稳定状态；另一个称追踪飞行器，一般是地面发射的宇宙飞船、航天飞机等，交会对接时要通过变轨来追赶目标飞行器，实现两者的交会对接。我国的天宫-1是目标飞行器，神舟-10飞船是追踪飞行器。总的来讲，空间交会对接技术主要有四大难点：
难点之一是速度极高。拟对接的两个航天器时速达2.8万公里，如果控制不好很危险，容易“追尾”。
难点之二是边绕地球边交会。在实现空间交会时要一边绕地球运行，一边缩短两个航天器的距离。两个航天器都是在三维空间飞行，一个航天器飞向另一个航天器时不能随意进行，必须沿着各自的轨道飞行。要缩短两个航天器的距离，不能像地面车辆或空中飞机那样加速，否则会离开原来轨道，进入较高的轨道。因此，作为追踪飞行器的航天器通常先发射到比作为目标飞行器的航天器稍低的轨道上，然后经过多次轨道调整，逐步追上目标飞行器。
难点之三是要有超高精度测量与控制设备。必须精确地测量和计算出双方的轨道、距离和速度，才能使两个航天器在同一轨道上运行。另外，两个航天器在对接时还要精确地控制它们的朝向，即姿态控制，使两个航天器的对接面中心轴处于同一条对接轴上，如果错位就不行了。最后，还要求两个航天器在相互接近时相对速度接近于零，不能有激烈的碰撞。在两个航天器即将对接时，横向误差小于18厘米，姿态误差小于5度，相对速度小于0.2米/秒。 难点之四是需研制出复杂而精巧的对接机构。对接机构由不少活动部件组成，一次对接要完成捕获、伸展、收缩、阻尼、锁定、解锁和分离等一系列动作，而且在太空高真空、超低温、微重力等条件下，机械活动部件容易出现故障。另外，对接后的通道必须密封，以保证无气体泄漏。
正是因为空间交会对接技术十分复杂，所以目前只有美国、苏联/俄罗斯和中国独立掌握了这种技术。
中国人自己的技术
2013年6月至8月，我国神舟-10载人飞船将与天宫-1目标飞行器进行空间交会对接。与国外采用每次发射两个航天器来突破空间交会对接技术不同，我国是通过先发射天宫-1目标飞行器，然后陆续发射3艘“神舟”飞船（即神舟-8、神舟-9和神舟-10）与天宫-1分别交会对接的方式来掌握空间交会对接技术的。它是我国的一个创新，有三大优点：一是天宫-1目标飞行器可支持多次交会对接，减少发射次数，要进行3次交会对接，发射3+1=4次就可以，而采用国外的方式需发射2×3=6次；二是天宫-1可以提供人的访问、工作、生活的支持能力，在飞船和目标飞行器对接以后，人能进入到目标飞行器里，在里面生活和工作一段时间，包括进行科学实验；三是天宫-1能用于验证空间站的部分关键技术，包括空间的平台技术、再生式生命保障技术等，为未来空间站的研发打下比较好的基础。
神舟-10与天宫-1的交会对接过程，与2012年神舟-9与天宫-1的过程基本一样。在神舟-10发射前，天宫-1先从370公里自主飞行长期管理轨道降轨到343公里的交会对接近圆轨道（运行在圆轨道有利于测控），等待神舟-10到来。然后，天宫-1要偏航180度，建立倒飞姿态，为实施首次空间交会对接做好准备。接着，用长征-2F遥十运载火箭把作为追踪飞行器的神舟-10载人飞船精确送入近地点约200公里、远地点329公里、轨道倾角为42度的运行轨道，与天宫-1的距离为1万公里左右。神舟-10飞船在这样的轨道高度上飞行阻力较小，因此轨道维持需要消耗的推进剂也就比较少；这样的轨道高度距离地球内辐射带有一定的距离，所以对航天员的安全也较为有利。
我国空间交会对接过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段几个阶段来实施。
（1）远距离导引段。
神舟-10升空后，先在测控通信系统的导引下用两天时间进行4～5次变轨，从初始轨道转移到与天宫-1共面的330公里的近圆轨道，且位于天宫-1后下方约52公里处。此时神舟-10可稳稳地利用所携带的测量装置捕获天宫-1，与其建立稳定的空空通信链路，从而转入自主控制段。
（2）自主控制段。
自主控制段又细分为3个阶段，即从52公里～5公里的寻的段，从5公里～140米的接近段，以及从140米到对接机构接触的平移靠拢段。其中寻的段飞行时间约需70分钟，接近段飞行时间约需62分钟，平移靠拢段飞行时间约需10分钟30秒，但在实际飞行中有可能缩短。
从相距52公里距离到对接，为了保证每一步准确对接，降低风险，中间设立了4个停泊点，它们分别是5公里、400米、140米和30米。这既是为了切换敏感器和控制模式，进行例行“体检”，把轨道调整到理想位置，也是控制上的可靠性备份措施，合格方能“放行”。一旦出现问题，神舟-10可以通过地面控制撤离到上一个停泊点等待故障处置。因此，停泊点就像轮船入港前的锚地，走一段停一停，如果在某一阶段出了问题，可以退回到上一停泊点，解决后继续按原计划前进，向天宫-1慢慢靠近。这样既可避免走得太快发生碰撞，又能提供处置突发故障的时间。
由于空间技术成熟，俄罗斯现在已经没有这样复杂的过程，美国航天器在对接时虽然也有停泊过程，但没有这么多环节。我国刚刚开始掌握空间交会对接技术，所以为了更加稳妥，确保两个航天器的安全，设置几个停泊点是有必要的。
在这4个停泊点中，5公里停泊点最重要。对于神舟-10和天宫-1来说，它是一个相对安全的距离。其次是30米停泊点，就像临门一脚，多个发动机同时工作，把神舟-10和天宫-1拉过来，接合到一起，技术含量最高。
从相距52公里直至交会对接，作用距离较远的微波雷达率先工作；进入20公里后，精度较高的激光雷达开始工作；进入100米时，使用更加精确的CCD光学敏感器和乘员光学瞄准器。这些设备完全由我国自主研制。
（3）对接段。
对接段从天宫-1与神舟-10对接机构接触开始，经接触、捕获、缓冲与校正、拉回、锁紧等五个技术动作形成组合体。神舟-10对接口上的4只插座与天宫-1对接口上4只电连接器对接上后实现刚性连接。这时自主交会用的激光雷达、微波雷达、空空通信机等相关设备关机。
不过，实际过程很复杂。当神舟-10和天宫-1相距仅几十厘米时，它们的速度、位置、姿态、偏差等11个参数满足对接的初始条件后，神舟-10要在惯性作用下继续前进，与天宫-1轻轻相触。当感应装置感受到接触，飞船尾部的4台发动机随即点火，“捕获”后旋即关机，紧接着相继展开缓冲、校正、拉近、拉紧、锁死等一系列动作，有上千个齿轮和轴承同步动作，从而组成了刚性连接的组合体。在这个过程中，既要防止“牵不上手”，又要防止“追尾事故”，届时，神舟-10的前进速度比天宫-1略胜一筹，在交会对接时，它比天宫-1的飞行速度略快0.2米/秒。具体过程分为“相撞”、“捕获”、“缓冲”、“校正”、“拉近”、“拉紧”、“密封”和“刚性连接”8个步骤。
（4）分离撤离段。
航天员在轨完成任务后，神舟-10和天宫-1组合体一分为二，然后神舟-10撤离至与天宫-1相距5公里以外的安全距离。交会对接任务结束，神舟-10飞船返回舱安全返回内蒙古主着陆场。
神舟-10和天宫-1分离与对接一样重要，自动分离一旦出现故障，可进行手动分离，将两个对接机构掰开。此外，还能采用火工品将对接机构炸开，实行强行分离。 神舟-10撤离返回后，地面控制对天宫-1进行两次轨道机动，将其从343公里的对接轨道抬升到约370公里的自主飞行长期管理轨道。
神舟-10和天宫-1的交会对接，对我国载人飞船首次进行应用性飞行具有重要影响，也将为我国在2020年建造空间站奠定坚实的基础。
进“宫”不易
神舟-10和天宫-1实现刚性连接后，航天员要打开神舟-10返回舱舱门，进入轨道舱；航天员完成对接通道检漏与复压后，打开轨道舱前舱门，进入对接通道。经过几小时的对接机构进行充气、密封性检漏，以及使天宫-1与神舟-10两侧的舱内压力平衡等工作后，航天员才能用钥匙成功打开天宫-1实验舱舱门，进入天宫-1。
需要说明的是，对接后神舟-10和天宫-1之间会有一个真空的对接通道，而天宫-1实验舱是1个大气压，神舟-10轨道舱也是1个大气压，所以航天员开舱门之前必须把处于真空的对接通道充气到1个大气压左右，并使两舱的压力趋于平衡。如果两舱的压力不均衡，很难打开舱门，并给航天员带来危险。在舱门上有一个平衡阀，类似于高压锅上的放气阀，是专门用来调解两舱压力的装置。
另外，自神舟-9航天员于2012年6月底撤离天宫-1后，天宫-1已经在太空无人运行了近一年，因此要首先确认其舱内是安全的，航天员才能进入。从神舟-10进入天宫-1，航天员要打开三道舱门，即飞船返回舱与轨道舱之间的门、轨道舱的前舱门和天宫-1的舱门。后两道门通过对接通道相连，在打开其中每一道门之前，航天员都要进行舱门检漏、舱压平衡等操作，以保证安全。打开舱门需用“钥匙”，这并不是一般的钥匙，而是一把40厘米长的金属把手，或叫旋转手柄，相当于把一枚“螺母”套在舱门开门机构的“螺帽”上。航天员要按照其上的标识方向旋转两周左右，使舱门处于解锁状态，再拉手柄，把门打开，开完以后还要固定舱门。在地面训练时，航天员曾多次训练此项动作，因此在太空操作时能驾轻就熟。
还有，神舟-10与天宫-1对接成功后，通道会被打开，它们形成一个大的密封舱。为了保证航天员在舱内的安全，整个密封舱的密封性至关重要。密封圈是保证密封性达到100%的关键点。密封圈被安放在神舟-10主动对接结构的对接面凹槽里。与人们生活中常见的“O型”密封圈不同，神舟-10对接机构上的密封圈呈“T型”，被卡在凹槽里，在空间不受力的情况下，不会自动脱落。在与天宫-1对接前，安装在神舟-10对接机构上的密封圈是“裸露的”。在太空的严酷环境中，密封圈要经受住100摄氏度～零下75摄氏度的高低温考验，还要经得起各种太空辐射，这对于制作密封圈的一般材料——“硅橡胶”来说，几乎是不可能的，因为硅橡胶在低温环境下有“脆变”特性，所以必须采用特殊材料。对接后，航天员从直径0.8米的圆形通道进入天宫-1。为了确保航天员顺利通过通道，设计师在地面上曾进行了各类模拟试验，其中一项就是请一位身高1.8米、体重80.25公斤的飞船工程师，多次进行现场穿越试验，一次次验证了通道的科学合理性。
神舟-10和天宫-1对接后，由天宫-1负责组合体飞行控制，天宫-1要为神舟-10供电，以补充飞船能源，这也是对将来空间站整个能源系统统一调配、统一管理技术的验证。整个组合体的姿态和轨道等也都要由天宫-1来统一控制，神舟-10处于停靠状态。但如果天宫-1出现故障，神舟-10可以立即进行“替补”。
自控和手控
航天器进行空间交会对接主要采用两种方式，一种是自控方式，另一种是手控方式。这两种方式各有千秋。
在两个航天器距离较远时都采用地面遥控或自控，但在距离较近时，可以采用自控， 也可以采用手控进行交会对接。
采用自控方式的优点是比较省事，效率较高，不需生命保障系统和航天员的安全与救生问题，适用于载人或无人航天器。但其缺点是设备复杂，灵活性差，遇到突发情况不能及时处理。
采用手控方式的优点是简单可靠，灵活性强，成功率高，在出现故障时航天员可以及时采取响应措施，并能节约时间和燃料。但其缺点是航天员的劳动强度很大，并受空间环境条件的影响，对无人航天器不适合。
在载人航天发展史上，美国主要采用手控方式， 只失败过两次；苏联/俄罗斯主要采用自控方式，失败过15次。不过，随着用于交会对接的设备质量日益稳定，未来的空间交会对接将以自控为主，手控为辅，在自控失灵时，改用手控，这样可以提高交会对接的经济性和可靠性。
2011年，我国发射的神舟-8无人飞船实现了与天宫-1的自控交会对接，2012年发射的神舟-9载人飞船实现了与天宫-1的手控对接，从而使我国成为继美国、苏联/俄罗斯之后世界第三个完全独立掌握自控和手控两种交会对接技术的国家。