4月20日19时41分，搭载着天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射，约596秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。
这是天舟货运飞船和长征七号运载火箭组成的空间站货物运输系统的首次飞行试验。
飞船入轨后，将按预定程序与在轨运行的天宫二号先后进行自动交会对接、自主快速交会对接等3次交会对接，3次推进剂在轨补加，以及空间应用和航天技术等领域的多项实（试）验。
同时为了避免成为太空垃圾，在轨任务结束后，天舟一号将携带空间废弃物带回大气层，并受控至南太平洋预定安全海域上空陨落。“这充分体现了中国为维护洁净、安全的太空环境所体现的负责态度。”徐小平说。
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