2016年9月15日22時04分，伴隨著酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心指揮控制大廳"點火"指令的發(fā)出，承載著天宮二號空間實驗室的長征二號F火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心騰空而起，奔向太空。約600秒后，器箭分離成功，之后約140秒后，天宮二號空間實驗室太陽帆板展開正常，標志著天宮二號發(fā)射任務取得圓滿成功。

五院天宮二號發(fā)射場試驗隊充分發(fā)揚載人航天精神，在發(fā)射場工作的68天里始終堅持"首飛標準"，夯實"載人意識"，圓滿完成了發(fā)射場全部技術流程工作，確保了天宮二號以完美狀態(tài)奔赴太空。發(fā)射當天，試驗隊制定了嚴密的發(fā)射日組織實施計劃，全體隊員士氣昂揚、精誠團結、精心操作，從當天-9小時40分開始，直至發(fā)射后天宮二號入軌、太陽帆板展開、前置設備斷電、人員撤離結束，環(huán)環(huán)相扣，嚴絲合縫，打贏了關鍵時期關鍵一戰(zhàn)。

發(fā)射當天，集團公司雷凡培董事長、楊保華副總經理、五院張洪太院長、趙小津書記等領導親臨現場檢查和指導發(fā)射前準備工作，當晚親自坐鎮(zhèn)指揮中心。

空間實驗室任務階段由四次飛行任務組成，分別是長征七號飛行任務、天宮二號、神舟十一號和天舟一號飛行任務。其中，天宮二號是我國載人航天工程二步二階段的首發(fā)飛行器，是第一艘真正意義的空間實驗室，它后續(xù)將與"神舟十一號"載人飛船和"天舟一號"貨運飛船交會對接，并共同執(zhí)行航天員中期駐留任務、在軌維修技術試驗任務、推進劑在軌補加任務，開展一系列空間應用科學實驗、航天醫(yī)學實驗、空間站技術驗證試驗等任務，為第三步建造空間站提前開展相關技術驗證。作為整個空間實驗室任務的關鍵之戰(zhàn)，天宮二號發(fā)射的圓滿成功，為后續(xù)任務的順利推進奠定了堅實基礎。