宇宙空間站也稱航天站，是在固定軌道上長期運行的供太空人長期居住和工作的大型空間平台。
空間站是迎送太空人和太空物資的場所，是環繞地球軌道運行的空間基地，人們又稱它為「宇宙島」。中國將於2020年左右建成的空間站，將成為中國空間科學和新技術研究實驗的重要基地，在軌運營10年以上。中國載人航天工程第三步的空間站建設，初期將建造三個艙段，包括一個核心艙和兩個實驗艙，每個規模20多噸。基本構型為T字形，核心艙居中，實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ分別連接於兩側。隨後，空間站運營期間，最多的時候，將有一艘貨運飛船、兩艘載人飛船。「整個系統加起來將達90多噸。2020年空間站建好後，將隨即投入正常運營，開展科學研究和太空實驗，促進中國空間科學研究進入世界先進行列，為人類文明發展進步作出貢獻。
2014年9月10日，楊利偉稱，將在2022年前後完成中國空間站的建造。
據了解，我國要把空間站建成開展大規模空間科學實驗與應用的太空實驗基地。張偉指出，「與前期任務相比，我國載人航天事業將更加開放，包括國際和國內兩個方面。與此同時，有望產出一大批重大科學成果，突破一大批核心關鍵技術，獲得無法估量的經濟和社會效益。例如，開展國際前沿的量子調控與光傳輸研究將有力促進世界量子通信技術的發展，甚至引發通信革命。
空間科學研究的應用前景十分廣闊。張偉分類介紹說，比如空間生物學研究應用方面，可以為培育優良物種、探索疾病機理、研發生物藥物、改進人類健康而服務;微重力流體與燃燒研究應用方面，可以促進新型清潔能源開發、改善地球環境;空間材料研究應用方面，開展空間材料加工、先進材料製備等研究，探索和揭示材料物理和化學過程規律，可以改進地面材料加工與生產工藝，研發與生產先進材料，推動工業技術進步。
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