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神舟九号与天宫一号交会对接示意图（视频截图） |
火箭起飞后约五百八十多秒，飞船与火箭分离，神舟九号进入预定轨道，开始了它在茫茫太空寻找天宫一号的旅程。此时的神舟九号和天宫一号虽然处于同一轨道面上，但二者的直线距离大约有上万公里，轨道高度相差几十公里。
一天后，经过地面飞行控制人员的远程导引，神舟九号要完成四到五次变轨，来到距离天宫一号100公里的位置上。
此时神舟九号将重复神舟八号与天宫一号已经成功完成的自动交会对接过程。在敏感设备的引导下，逐渐接近天宫一号。
从相距50公里开始，神舟九号要分别在距离天宫一号5公里、400米、140米和30米的位置上做短暂停留，不断调整和检查状态，直到最终与天宫一号完成对接。
对接成功后，神舟九号和天宫一号也进入了第一次组合体飞行阶段。航天员将穿过神九返回舱、轨道舱和天宫一号的门，进入天宫一号，完成货物搬运和组合体环境控制等一系列实验。
航天科技集团五院神舟九号总设计师 张柏楠：神舟八号飞船是完成对接以后我们验证了组合体的包括姿态、能源等等这些控制能力，但是毕竟是无人飞行试验，航天员没有进入到天宫一号目标飞行器，所以作为组合体来讲能否保证航天员的生活环境，这个需要神舟九号载人飞行任务来验证。
按照计划，大概六天之后，航天员将回到飞船返回舱，然后启动撤离程序，神九就此撤离天宫一号，第一阶段组合体飞行结束。
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