“神舟”飞船是一个狭小的空间，如果说到天宫二号空间实验室是一室一厅，那么到了中国空间站就变成三室两厅还带储藏间的“豪宅”——“三室”指天和核心舱以及问天和梦天实验舱，“两厅”则是指“神舟”载人飞船和“天舟”货运飞船。

　　中国空间站工程于2010年9月25日立项，计划在2022年建成和运营近地载人空间站，从而使中国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术，具备长期开展近地空间有人参与实验和综合开发利用太空资源能力的国家。

　　中国空间站基本构型包括“天和”核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱，这三个舱每个质量都是20吨级，采用水平对称T型构型作为空间站三舱组合体基本拓扑结构，所有舱段均位于组合体水平面内，其中“天和”核心舱居中，“问天”实验舱和“梦天”实验舱对接于两侧。

　　中国空间站也可以根据需要进一步扩展，由“T”字构型扩展成“干”字构型，活动空间增加一倍。它有望取得有重大科学价值的研究成果和有重大战略意义的应用成果。

　　中国空间站的应用是以建设国家太空实验室为目标，充分利用空间站能力，开展科学前沿的创新性实验和应用研究，力争在科学和技术上取得重大突破，主要包括航天医学实验、空间科学研究与应用和航天技术试验三大类。

　　探索未知宇宙、发展航天技术是人类的共同事业，国际合作也是航天发展的趋势潮流。

　　中国空间站是历史上此类项目首次向所有联合国会员国开放。中国已经和联合国外空司联合开展了面向国际的中国空间站空间科学实验项目征集活动，来自17个国家、23个实体的9个项目成功入选中国空间站第一批科学实验项目，这是中国载人航天工程首次通过联合国进行的大规模国际合作。此后，还在继续面向国际征集实验项目。

　　“天和”

　　2021年4月29日，中国先用长征-5B将“天和”核心舱送入太空预定轨道，宣告了中国开启空间站任务的新时代。

　　“天和”核心舱是空间站组合体控制和管理主份舱段，具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验能力，可支持3名航天员长期在轨驻留，可装有4个科学实验柜。其发射质量为22.5吨，是中国目前研制、发射的最大航天器，长16.6米，供航天员工作生活的空间可达50立方米。

　　2021年发射的“天和”核心舱采用了不少新技术。例如，配置有一部承载力达25吨的10米长“七自由度大型空间机械臂”。它可在舱体表面的爬行移动。无论是舱段转位、大设备的移动，还是航天员自身移动，都可用该机械臂完成。

　　为了降低载人航天的成本，“天和”采用了再生式生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收，排泄的尿液也会回收净化，重新作为饮用水和生活用水使用。电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳，将通过化学反应生成氧气。这些都降低了空间站生命保障的补给成本。

　　“天舟”

　　由于中国正在建造的大型空间站“天宫”要长期载三人在轨运行，而“神舟”载人飞船每次满载三人上天时只能携带300千克货物，为此，中国又研制和发射了每次能为空间站运送近7吨货物的“天舟”货运飞船，从而满足空间站长期载人航天的需求。第一艘“天舟”号货运飞船于2017年4月20日发射，随后与天宫二号完成首次对接。

　　“天舟”货运飞船由货物舱和推进舱组成，其中货物舱用于存放货物、设备，推进舱为货运飞船提供电力能源、推进控制动力并装载推进剂。每艘“天舟”货运飞船可停靠空间站1年。

　　该飞船整船最大装载状态下重量达13.5吨，上行货物运输能力为6.9吨，其载货比（所载货物重量与飞船总重量之比）高达51%，居世界第一；每次货物的运载量在全球现役货运飞船中也最大的。

　　“问天”“梦天”

　　2022年将发射“问天”和“梦天”两个实验舱。两个实验舱用于支持大规模开展舱内外空间科学实验和技术试验。它们与“天和”核心舱对接后，航天员在空间站的活动空间可达110立方米。

　　“问天”实验舱还可作为组合体控制和管理的备份舱段，并具备乘员出舱活动能力，有3个卧室，可装8个科学实验柜；

　　“梦天”实验舱还具备载荷自动进出舱能力，可装13个科学实验柜。

　　“问天”实验舱配置了1个5米长小机械臂，可以与核心舱的大机械臂组合成15米长的更大机械臂。

　　“巡天”

　　在发射了三个舱后，中国还将发射与“天宫”空间站共轨飞行的“巡天”光学舱。它将搭载2米口径的首个大型空间巡天望远镜，分辨率与美国“哈勃空间望远镜”相当，但视场是后者的300多倍，可在大范围巡天科学研究方面显身手，将在宇宙结构形成和演化、暗物质和暗能量、系外行星与太阳系天体等方面开展前沿科学研究，有望取得一批新成果。