搭載著3名航太員的神舟十號飛船13日13時18分與天宮一號目標飛行器成功實現自動交會對接。這是天宮一號自2011年9月發射入軌以來，第5次與神舟飛船成功實現交會對接。
在科技人員精確控制下，11日17時38分發射的神舟十號飛船經過多次變軌，于13日10時48分轉入自主控制狀態，以自主導引控制方式向天宮一號逐步靠近。
在北京航太飛行控制中心就對接準備狀態進行最終確認後，神舟十號飛船沿直線緩緩向天宮一號目標飛行器靠攏。13時11分，神舟十號與天宮一號對接環接觸，在按程式順利完成一系列技術動作後，對接機構鎖緊，兩飛行器連接形成組合體。
自動交會對接實施期間，航太員聶海勝、張曉光、王亞平在神舟十號飛船返回艙值守。記者從回傳到北京飛控中心的視頻上看到，身著艙內航太服的3名航太員密切監視著飛船儀錶盤，中間座椅上的聶海勝不時與張曉光以手勢進行交流，並通過天地通訊系統迅速準確地向地面報告交會對接實施情況。
按照任務計劃安排，3名航太員隨後將通過對接通道從飛船進入天宮一號，開展相關空間科學實驗和技術試驗等活動。
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