中国天宫一号与美俄空间试验室技术差距较大

火箭发射载人飞船，可靠性要求最高，避免发射失败;发射货运飞船，可靠性要求可以降低一些;发射空间站舱段，可靠性要求还可以降低。可靠性设计不可能达到100%，但是可以无限趋近100%，随着逼近可靠性上限，开发费用急剧上升，直到无法承受的地步，所以火箭可靠性设计受经济性制约。考虑开发费用和研制进度以后以后，长征五号火箭最初用于卫星发射，满足可靠性要求以后就能发射空间站核心舱段，但是还不能发射货运飞船。从承受失败的角度来说，核心舱段发射失败，只让空间站建设滞后，损失一大笔钱和消耗不少建设时间，不会对整个工程构成致命打击。发射货运飞船失败，就要查找故障原因，一段时间内就不能发射货运飞船了，而空间站需要维持，等不了那么长的时间，只能让航天员返回地球，这对整个工程造成严重影响。货运火箭可靠性要求比较高，以便满足每年多次成功发射的要求，但是一种新火箭投入使用以后，必须要靠很多发射积累经验以期日臻成熟，长征五号快速达到货运火箭的要求面临很多技术-经费-时间的制约，用于国家空间站货运飞船发射工具较为冒险。第二种构思技术难度最小，神舟简单改进，取消航天员维持设施和货运无需的设备，作为货运飞船使用，这种货运飞船可以使用成熟可靠的长征2F火箭发射。俄罗斯进步号货运飞船就由联盟号飞船改进而来，载重量2.5吨，神舟飞船与联盟号类似，改装的货运飞船也有2吨多的载重量。神舟货运飞船方案载重量太小，只能满足国家空间站初步建设需要，空间站正式运行势必带来发射频繁的弊端。
综合上述情况，神舟货运飞船可以在空间实验室阶段使用，也可以作为应急货运飞船用于空间站，技术难度最小，甚至可以直接发射载人飞船，用作货运。在神舟基础上发展货运飞船显得有些不值得。目前披露的信息是将天宫改为货运飞船，用于空间实验室/空间站建设。其中的变数是长征七号运载火箭的开发进度，换推进剂以后，需要一定的成熟时间，可能在时间上赶不上空间实验室的建设，但是对空间站建设而言，时间充分，国家空间站应该选择这种方案。配备长征五号的货运飞船是空间站建设远景思考，要待日后详细研究是否需要，天宫货运飞船已经满足空间站需要，目前不用考虑这个方案。神舟货运方案有可能在近期建设空间实验室阶段投入使用，目前没有进一步消息。
明年春，天宫一号目标飞行器和神舟八号无人飞船陆续上天，拉开空间实验室建设的帷幕。空间站各舱段对接组装而成，既可以通过接口增加舱段，也可以方便的抛弃寿命到期的舱段，所以空间实验室和空间站建设留下“无缝链结”的可能性，空间站是否有利用一些空间实验室舱段的可能。
天宫一号寿命只有两年，远远等不到2020年空间站建设的时候。在2006年珠海航展一个不起眼的角落里，展示了一个具有两接口的空间实验室模型，这个模型长期令人费解。现在获知，天宫一号只有一个接口，同时天宫一号成为纯试验品，完成试验即废弃，2006年模型转为天宫二号的任务。这又带来一系列复杂解释。中国航天向来有着出色的顶层规划，但是在具体实施过程中，会视情况调整改变方案部署。如中国第一颗东方红一号卫星，最初的设计功能完善，后因赶不上进度，砍掉很多功能，发射上天的是阉割版的卫星，第二颗卫星实践一号才达到最初的研制目标，一颗卫星变成两颗卫星既保证进度，又保证航天需要。眼下大红大紫嫦娥二号月球探测器同样情况，首先上天的嫦娥一号出于确保成功等诸多技术考虑，对可靠性做了较大妥协，搞成阉割版，嫦娥二号才达到设计初衷。这种情况在天宫一号项目上重演，因为技术跨度比较大，技术储备又比较少，中途更改设计，双接口改为单接口。2006年双接口模型已经转为天宫二号。需要说明的是，经常出现阉割版的情况是初始目标定高了，航天的本意是尽量为国家节省投资，希望一次发射获得尽量多的成果，因为计划执行中出现诸多情况而选择分步走。
从国外经验来看，接口数量至少有两个才能保证空间实验室的功能实现。空间实验室可以由飞船提供动力协助轨道维持，无人运行期间才由自身动力提供轨道维持。如果寿命比较长，空间实验室推进系统耗尽推进剂，就要补充。推进舱段总是在尾部，避免启动发动机对其它舱段造成影响，同时尾部也留给推进剂补充对接口使用。当然，补充推进剂有多种方式，不一定需要从推进舱对接。从国家空间站模型来看，各功能舱段资源舱尾部都有喷口，不能增加对接口，早前有一张空间站模拟图片曾经出现的推进剂对接口也不见踪迹，这可能显示模型是目前的阶段性设想，真正的国家空间站外形要在日后揭晓，也可能放弃对接加注推进剂方案。模型显示空间站拥有充分灵活性，服务舱拥有两个接口，可以两头都和对接舱连接，增加一个对接舱就能增加五个接口。也可以使用双服务舱结构，再发射一个服务舱，两个服务舱对接，服务舱另一个接口再对接增加的对接舱。空间站拥有充分的扩充能力。
受火箭运载能力限制，天宫一号只有8吨重，与美国、苏联的空间实验室差距较大。天宫一号主要试验交汇对接技术，掌握数据测量、轨道控制、生产制造等技术难点，神舟八号飞船与天宫一号展开无人交会对接试验。然后在两年内发射神舟九号、神舟十号飞船，分别与天宫一号完成空间交会对接等试验任务，为建造空间实验室积累工程经验。因为神舟飞船的三次飞行主任务都是交会对接，所以天宫一号被称为目标飞行器，表示是交会对接试验中的被动目标，此时飞船称作追踪飞行器，主动接近目标飞行器。
天宫二号是试验空间实验室，与天宫一号类似，双接口保证了扩展能力的拥有。主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等试验。待长征七号研发成功以后，发射更大的天宫三号，建设正式的空间实验室。主要完成再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验、空间科学和航天医学试验等。其中天宫三号如果使用长征七号运载火箭，重量体积都受限制，难以成为空间站功能舱段。目前信息很少，变数太多，有待日后进一步观察。天宫三号也可能使用最简单的方式，在天宫二号基础上改进，与天宫二号对接，构成小型空间实验室，这种方式多快好省，但是很难支持到空间站建设的那一天。如果天宫三号更大，寿命更长，倒是可以在空间站建设初期发挥作用，发射节点舱与之对接，然后发射空间站核心舱段再次对接，天宫三号到寿命就抛弃，达到空间实验室与国家空间站的无缝链结。从中国航天一贯谨慎的作风来看，这是最有可能的可持续载人航天发展方案，避免出现中断情况，天上始终有实验室在运行。航展一个图板显示了空间实验室想象图，可能就是天宫三号，比较意外的是拥有一个多接口的对接舱，显示目前有可能在考虑延长天宫三号使用寿命，坚持到空间站建设的那一天。
目前计划是，天宫三号空间实验室运行到2016年就结束任务，等待2020年左右发射核心舱段，建设国家空间站。国家空间站模型充分显示中国航天遵循技术积累原则，和耐心、有序、稳妥的作风，国家空间站完全有可能在预定时间内达成目标，我们有理由对国家空间站的建设充满信心!