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在“天宫一号”目标飞行器升空一个月之后，“神舟八号”飞船于2011年11月1日发射升空，进入预定轨道。
天宫一号目标飞行器经过两次变轨后进入高度约350公里的近圆轨道，并在神舟八号飞船发射前进入高度约343公里的对接轨道，等待与飞船交会对接。
空间交会对接是建立空间站最基本最关键的技术，其原理是利用轨道控制技术，让两个航天器在同一时间到达太空同一位置，然后通过专门的对接机构将其连为一个整体。空间交会对接根据航天员介入的程度和智能控制水平，分为手控、遥控和自主三种方式，分别用于交会过程中的不同阶段。
此次交会对接过程分为准备段、交会段、对接段、组合体飞行段和撤离段。神舟八号在地面测控系统引导下，经过5次变轨，到达距离天宫一号后下方约52公里处，此后，切换到自主控制方式，依靠微波雷达、激光雷达、d光学成像敏感器导航，逐步靠近目标飞行器。
对接段从对接机构接触开始，包括捕获、缓冲、拉近、锁紧4个过程，最终实现两个航天器的刚性连接，形成组合体。组合体飞行两周左右，择机进行第二次交会对接试验。之后两个飞行器再次分离，神舟八号返回舱返回地面，天宫一号变轨至高度约370公里的自主飞行轨道，转入长期运行管理，等待未来与神舟九号、神舟十号交会对接。
设想一下，天宫一号和神舟八号，两个七八吨重的飞行器，在茫茫太空中以比子弹还快数倍的速度飞行，要完成无缝对接，难度空前，天宫一号与神舟八号交会对接，好比百米之外“穿针引线”。
对接中，神舟八号追踪天宫一号，最后接近时两个飞行器的相对速度不能超过每秒0.2米，横向偏差不能超过18厘米。对接时，神舟八号通过12把锁紧紧锁定天宫一号，使得对接面完全密封，对接舱门才能顺利打开。
天宫一号和神舟八号都是在太空中高速运行，其时速可达公里，交会过程中，如果轨道测量或计算稍有偏差，就可能失之毫厘，差之千里。
神舟八号飞船在自主导航和控制的系统下，逐步接近天宫一号。对接过程中，神舟八号与天宫一号进行了多次精确的操作，包括对接环推出、对接准备完成、对接环接触等步骤，最终在2011年11月3日完成了刚性连接，形成了组合体。
随着“天宫一号”和“神舟八号”对接成功，成就旷世神作“天神之吻”。
神舟八号是中国首次进行交会对接的航天飞行任务，标志着中国载人航天技术的重要突破。此次对接试验采用了无人自动交会对接模式，验证了空间交会对接技术的可行性和可靠性。
神舟八号与天宫一号的对接成功，不仅实现了中国空间技术的重大跨越，还为中国后续的空间站建设奠定了重要基础，是中国载人航天事业发展历程中的重要里程碑。
完成对接后，神舟八号飞船与天宫一号飞行器组合体继续在太空中运行。
飞行在茫茫太空中的“天宫一号”向着太阳的一面温度会高到100c以上，而背阴的那一面又会冷到-200c以下，为此科学家在“天宫一号”的外表面涂上一层银白色的涂料。
不仅如此，星箭特种玻璃公司为“天宫一号”配套的两项特种玻璃在环境恶劣的外太空起到了决定性作用。
空间用抗辐照玻璃盖片可以有效保护“天宫一号”目标飞行器的太阳能电池方阵，确保太阳能电池不受太空中各种高能粒子和有害射线的撞击，堪称太阳能电池板的”护身铠甲”。
osr二次反射镜，作为光学太阳反射镜，它是航天领域极为关键的星用热控器件。它的特性堪称卓越，具有极低的太阳光吸收率和极高的红外辐射率，这种独特的性能使得它即便身处于太空正负几百度温度急剧变化的极端恶劣环境之中，依旧能够稳稳地保证“天宫一号”实验舱内部温度处于平衡状态。
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