5月29日晚8点55分，长征七号火箭成功发射，将载着6.8吨物资的天舟二号货运飞船送往轨道。在成功发射大约8小时后，也就是在5月30日5点01分，天舟二号与空间站天和核心舱进行了对接。此次对接是快速且全自主的对接，它的难度相当于“万里穿针”，它的成功也让我们成为第三个自主掌握空间对接的国家。
正所谓“兵马未动，粮草先行”，此次天舟二号为空间站运输物资，正是为了日后给进驻空间站的三名宇航员提供必需品。为了满足三名宇航员在空间站生活三个月的目标，天舟二号携带了160多个货包和200多个货物。
在空间站上，我们呼吸的气体是珍贵的资源。虽然电解水也能产生宇航员所需的氧气，但它所产生的氧气较少，并不是主要的供氧手段。此次，天舟二号带来了5组20个气瓶，里面装着氧气、氮气等各种气体，可以为空间站补足气压。另外，由于地面和空间的环境不同，为了这些气瓶的安全，它们所使用的材料和结构都经过了重新设计。
生命不能离开水，在空间站上，水也是一种非常珍稀的资源。由于空间站处于失重的环境中，如果不加以限制，水会漂浮着。因此，进入空间站的水要进入特殊的软体水囊之中。此次，天舟二号所携带的十几个水囊，它不仅是宇航员的日常用水，也可以用来电解水制造氧气。
人是铁，饭是钢，宇航员的食物也是非常重要的。在空间站微重力的环境中，食物的残渣会漂浮在空中，如果进入精密仪器或者进入宇航员的鼻孔，那么产生的危害将是巨大的。因此，在国际空间站上，国外宇航员吃的食物都是一堆黏糊糊的东西，味同嚼蜡且毫无品相可言。而我国作为超级美食大国，在宇航员食物上也下了大功夫。他们在空间站上可以吃到特制的鱼香肉丝、八宝饭等，美味程度达到聚餐级别。
另外，为了更好地储存食物，天舟二号还有一个由纳米气凝胶隔成的超级大冰箱。这种纳米气凝胶非常轻，隔热效果非常好，在祝融号火星车上也有使用，以此来保护火星车在着陆阶段的高温以及火星夜晚的低温。
在这些货物清单中，有两件东西特别宝贝，那就是两套航天员舱外服。从这里我们也可以看出，宇航员在进入空间站之后，会有出舱活动的任务。三人中的两人实施出舱任务，而另一个人留在内部进行监测。
除了上述货包之外，天舟二号货运飞船还携带了推进剂，为天和核心舱补充所需的燃料。虽然空间站处于太空之中，但那里并不是没有气体的。事实上，在离地面400公里的高度上还有非常稀薄的大气，空间站的快速运动会与它产生摩擦，造成轨道高度的下降。因此，空间站需要每隔一段时间就进行一次推进，以此来补偿轨道高度的降低。此外，空间站有时为了躲避太空垃圾的撞击，也需要进行推进。
此次，天舟二号的对接还利用了北斗导航的位置信息，实现了远距离自主导引。
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