10月19日凌晨3点许，神舟十一号飞船与天宫二号在中国上空实施自动交会对接，形成天宫二号与神舟十一号组合体，景海鹏和陈冬两名航天员进驻天宫二号，开展空间科学实验。
在此之前，神舟十一号飞船进行了5次轨道修正。到达天宫二号后方约52公里左右的位置时，这两个8吨重的“大家伙”进入自动控制状态，由飞船加速追赶天宫二号，为了安全起见，他们在距离5公里、400米、120米和30米共四个停泊点处减速调整。
在相距120米的停泊点处，两名航天员处于随时备份状态，准备手动控制干预。到相距30米的停泊点处，神舟十一号飞船伸出捕获索，将飞船和天宫慢慢拉近后，进行交会对接。
此次对接距离神舟十一号发射入轨不到2天，两者自动交会对接时，恰好在中国上空。据载人航天工程办公室副主任武平介绍，天宫二号自从9月15日发射升空，对接前运行在距地面393公里的近圆对接轨道，设备工作正常，运行状态良好，满足交会对接任务要求和航天员进驻条件。
武平指出，为了满足本次任务的要求，神舟十一号飞船调整了轨道控制策略和飞行程序，目的是为了使神舟十一号飞船能够适应本次任务的交会对接轨道和返回轨道从343公里调整到393公里的要求。
作为中国首个发射入太空的实验室，天宫二号在宇航员进驻前，各应用载荷陆续开展了在轨的自检和初始状态设置。而自9月22号开始，已按计划开展了部分的空间科学实验，取得了阶段性成果。
据载人航天工程空间应用系统副总设计师吕从民介绍，交汇对接后，航天员将参与空间科学实验，综合材料制备实验、高等植物培养实验等项目。天宫二号计划共开展10余项空间科学和应用任务，共涉及微重力基础物理、微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究应用和应用新技术试验。
神舟十一号飞行任务是中国第6次载人飞行任务。航天员的总飞行时间从神舟十号的15天增加到33天，将是中国持续时间最长的一次载人飞行任务。
完成一个多月的组合体飞行后，神舟十一号飞船将撤离天宫二号空间实验室，然后返回至着陆场，而天宫二号转至独立运行轨道，继续开展空间科学实验和应用技术试验，并等待参加天舟一号飞行任务。
联想与中国载人航天工程于2012年战略合作伙伴，联想与中国载人航天工程办公室共建了中国载人航天工程总体仿真实验室，一批联想高性能服务器和工作站服务于该实验室和主要研制单位，在轨道计算、模拟仿真、航天器设计等关键环节，稳定、高效地承载了大量重要的计算工作，助力中国首次载人交会对接任务。
2016-2021年航天工程制造行业深度分析及“十三五”发展规划指导报告表明，为确保载人航天飞行任务的安全可靠，需要进行大量的仿真实验，验证系统总体和各分系统间的匹配性、稳定性、协调性，并通过人为设定各种极限状况，发现任何有可能导致飞行任务失利的因素。建立了一套以联想为核心的仿真系统，载人航天工程总体仿真实验室拥有了强大可靠的计算能力，得以设置各种不同状态，从容进行上万次的仿真计算，确保天宫一号和神舟飞船成功对接。
与此同时，还要确保载人航天任务万无一失，最大限度保障航天员的生命安全，载人航天科研人员会在中国载人航天工程总体仿真实验室中，利用联想工作站模拟测试航天器从发射到回收的全过程，校验载人航天全系统的匹配性和兼容性，对各种太空物体的位置进行模拟计算以避免碰撞，并优化推进剂管理方案，从而设计出最优的发射和飞行轨道。
另外，飞行产品研制离不开充分优化的设计和试验验证。由于实物验证成本高昂，在设计阶段往往要通过软件模拟，进行虚拟设计、虚拟装配和虚拟测试。在载人航天工程的各个主要研制单位，联想图形工作站都在承担着设计数值计算、数据关联存储和虚拟界面计算生成等重要的任务，在大大提高设计的质量、速度和可验证性的同时，最大限度地节省了科研经费，缩短了研制周期，并把设计的可靠性提升到新的高度。
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