与载人飞船主要执行航天员天地往返不同，货运飞船的主要任务是载货，一般为空间站（或空间实验室）上行运输和在轨存储、补给物资；为空间站（空间实验室）存储和下行废弃物资并受控陨落于预定区域；配合空间站（或空间实验室）进行组合体轨道和姿态控制；支持开展适应货运飞船能力的空间应用和技术试验。

天舟一号。

货运飞船是中国载人航天工程“三步走”战略中载人空间站工程的重要组成部分，于2011年立项，由中国航天科技集团公司五院载人航天总体部负责抓总研制。2013年，货运飞船被正式命名为“天舟”。

此次发射的天舟一号有4大任务目标：一是与空间实验室配合，验证推进剂在轨补加技术；二是全面考核货运飞船功能和性能；三是在空间实验室配合下，开展货运飞船控制组合体、绕飞至前向交会对接、快速交会对接等试验；四是支持开展空间应用及技术试（实）验。

亮点一：运货能力世界第一

作为我国载人空间站工程的重要组成部分，货运飞船为空间站运输货物和“加油”的重担，并负责将未来空间站里的废弃物带回大气层烧毁。

天舟一号总长10.6米，舱体最大直径3.35米，整船最大装载状态下重量达13.5吨，是我国目前体积最大、重量最重的载人航天器，由货物舱和推进舱两舱结构组成，其中，货物舱安装货物、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。

天舟一号货运飞船副总设计师徐小平介绍称，天舟一号设计最大运货能力达到6吨多，上行载货性价比优于国际现役货运飞船，快递货物经济实惠。

航天专家黄志澄告诉记者，目前世界上最大运载能力超过5吨的现役的货运飞船只有中国的天舟一号和日本的HTV，运载能力达到7吨的ATV货运飞船目前已经没有发射计划。HTV最大运载能力6吨，但其总重量达到了16吨，超过了天舟一号货运飞船。因此，天舟一号是世界上现役运载能力最强的货运飞船。

天舟一号每次上天都要携带大量的货物，这些货物不是杂乱无章放在飞船里面。载人航天总体部载人航天器总体研究室副主任张健说，飞船内壁四周全部设置为货架，中间留出一条矩形通道供航天员通行，航天员身处货架通道中，可以随意走动、转身、取放货物。

为提升天舟一号承载量，飞船内部采用了高效承载货架设计。张健说，表面上看，这些货架和普通的储物格类似，但其细节和构型都经过科学分析论证。货架采用基于蜂窝板、碳纤维立梁的梁板结构，形成大量的标准装货单元，传力效果好。

亮点二：“太空加油”让空间站飞得更久

就像汽车需要加油，未来空间站长期在轨也需要“加油”。这项工作是为未来中国空间站建设搭桥铺路，因为空间站将运行在距地面380至400公里的轨道上，受引力和稀薄大气影响，会出现轨道衰减。只有突破“加油”技术，才能确保空间站持续稳定运行。天宫二号空间实验室总设计师朱枞鹏此前接受采访时表示，按计划，从2018年起，中国将陆续发射空间站的核心舱和实验舱，2022年左右建成空间站。

空间站太空“加油”这项任务由“天舟”系列货运飞船来完成。在天舟一号之前，掌握了在轨推进剂补加技术的国家只有俄罗斯和美国，其中，实现在轨加注应用的只有俄罗斯。1978年，苏联“礼炮六号”空间站首次实现了在轨加注。目前，欧空局、加拿大、日本等也在此方面进行着积极的研究探索，国际上在该领域的比拼从未停歇。

徐小平介绍说，在天舟一号飞行任务中，天舟一号与目前正在轨飞行的我国首个空间实验室——天宫二号将实施我国首次推进剂在轨补加，并计划开展多次推进剂补加试验，突破和掌握推进剂补加技术，为我国空间站组装建造和长期运营扫清在能源供给问题上的最后的障碍。

中国航天科技集团公司科技委员会主任包为民在今年“两会”期间向媒体透露，天舟一号将为天宫二号空间实验室进行两次在轨加注。第一次加注时先加一部分推进剂，分离后再对接，第二次加注时将剩余的推进剂加进去。