航天器空间交会对接飞行的科技理论基础主要是轨道动力学和控制理论，但在工程上实现绝非易事。国外的成熟技术从来不卖给中国，我们只能从零开始。

　　周建平说，这给从未涉足这一领域的中国航天人提出了三大挑战。

　　第一个挑战是测量。由天链一号卫星、国内外16个陆基测控站以及3艘远望号测量船组成的测控通信网，具备了对飞船和天宫一号的准确测定轨和轨道预报能力。

　　当两个航天器相距只有数十公里时，测控网无法对他们的相对位置提供更精确支持，需要航天器之间互相配合，逐步接近。虽然采用了当今世界最先进的微波雷达、激光雷达、图像测量等技术，但地面无法完全模拟太空环境，所以能否有效成功还要通过这次试验来验证。

　　第二个挑战是控制。首先是控制精度，正所谓“失之毫厘，谬以千里”，飞船必须在两个飞行器相接触前，将与目标飞行器的横向偏差控制到若干厘米的范围。其次，送入太空的每一公斤甚至每一克重量，都是精打细算、十分珍贵的。如何消耗最少的推进剂完成交会对接，也是对控制策略和方法的重大考验。如果消耗过多推进剂，就会影响航天器寿命，甚至导致失败。我国自行研制的9自由度地面仿真模拟设施，被国外同行认为是世界上最先进的交会对接地面实验设备。然而，美、俄在交会对接实验初期的大量失败表明，地面和太空完全是两回事。

　　第三个挑战是对接。经过复杂的测量和控制过程后，两个航天器终于越挨越近了，这是最紧张的时候。航天器上的捕获机构像钩子一样，实现两个飞行器的捕获。此后，缓冲、拉紧、锁紧这一系列动作必须一气呵成。稍有闪失，每秒7.7公里高速飞行的航天器就可能会酿成重大事故。

　　当然，我们采取了很多措施来防范问题的发生。