2012年2月17日，中国载人航天工程第二十次工作会议暨大总体协调会在北京召开，会议明确，并经批准实施天宫一号与神舟九号载人交会对接任务 [6-7]  。

2012年4月9日，神舟九号飞船通过出厂测试工作，运抵酒泉航天发射场 [8]  。

2012年5月9日，发射神舟九号的长征二号F运载火箭通过出厂评审工作，运抵酒泉卫星发射中心，进行发射场的测试准备工作。

2012年6月9日，神舟九号船箭组合体转运至发射架，脐带塔和移动个平台关闭 [9]  。

2012年6月16日，神舟九号发射升空，进入预定轨道 [2]  。

2012年6月17日，神舟九号完成远距离导引变轨 [10]  。

2012年6月18日，神舟九号与天宫一号完成自动交会对接工作，建立刚性连接，形成组合体 [3]  。

2012年6月19日，神舟九号完成与天宫一号完成组合体交会对接后的第一次轨道维持 [11]  。

2012年6月21日，神舟九号与天宫一号组合体在太空中完成了第一次姿态调整，从交会对接的倒飞状态进入正常飞行姿态，形成天宫在后正飞，飞船在前倒飞的组合体标准飞行模式 [12]  。

2012年6月22日，神舟九号与天宫一号组合体正常飞行状态下，航天员在空间实施对飞行器的姿态控制，完成手动姿态控制试验，同时完成轨道数据更新、飞行程序注入等工作 [13-14]  。

2012年6月27日，神舟九号与天宫一号组合体完成各项飞行控制工作，并进行天地通话工作 [15]  。

2012年6月28日，神舟九号完成了转倒飞、与天宫一号组合体分离等各项飞行控制工作 [16]  。

2012年6月29日，神舟九号返回舱在内蒙古主着陆场安全着陆，完成与天宫一号载人交会对接任务 [4]  。

任务计划

神舟九号在预定轨道飞行十余天后，飞船与天宫一号进行两次交会对接，第一次为自动交会对接，第二次由航天员手动控制完成。

飞船发射前约20天，天宫一号目标飞行器开始降轨调相，进入高度约为343千米的近圆对接轨道，建立载人环境，等待与飞船交会对接。

飞船发射入轨后，按预定程序完成与目标飞行器自动交会对接，此过程同天宫一号与神舟八号交会对接基本一致；与天宫一号自动对接形成组合体。航天员在地面指挥与支持下，完成组合体状态设置与检查，依次打开各舱段舱门，通过对接通道进入天宫一号实验舱。

组合体飞行期间，由目标飞行器负责飞行控制，飞船处于停靠状态。3名航天员在飞船轨道舱内就餐，在天宫一号内进行科学实验、技术试验、锻炼和休息

任务目的

1、首次验证手控交会对接技术，进一步验证自动交会对接技术

运载物品

神舟九号返回舱开舱仪式于2012年7月1日在京举行，其移交搭载物品主要有：

1、中国科学技术协会“开启天宫的梦想”青少年科普活动搭载科学实验种子。

2、中国邮政太空邮局“来自太空的祝福”邮政物品。

3、中国空间技术研究院神舟天辰公司搭载的农作物种子和微生物菌种。

4、中国航天报社“我给神九航天员写封信”公众活动的信件和航天文化艺术芯片等。

技术突破

针对载人飞行的特点，神舟九号在方案上进行了适当的修改，与神舟八号任务相比，主要有十大不同与突破：

1、由无人参与到有人参与。由神舟八号不载人到神舟九号载三名航天员的全乘员组飞行，神舟九号为了实现载人的需要，飞船舱内取消了与载人无关的设备。

2、组合体飞行方案不同。神舟九号与天宫一号将载３名航天员，进行组合体停靠30人天（3人×10天）的最长飞行任务验证；飞船独立飞行时间与神八相同，正常情况下独立飞行3天，在应急情况下可以独立飞行5天；神九组合体停靠时间由神八的14天变为10天，目的是验证组合体最长飞行支持能力。

3、交会对接进入方向不同。神九进行前向对接，其飞船在前，由天宫一号追赶神舟九号进行对接，在第二次对接中，采用飞船自动撤离、撤退至400米的地方进行前向对接的方案。

4、交会对接方法不同。神舟九号与天宫一号交会对接在进行自动交会对接，同时采用人工手动控制方法进行，以验证航天员人工手动控制交会对接技术。

5、交会对接环境不同。由于神舟八号是中国第一次进行空间交会对接，为减小空间各种光波对交会对接设备造成的干扰，根据技术上的考虑和设计上的安排，神舟八号交会对接任务设计上采用的是在阳照区开始自动交会对接，待对接完成的时候，已经处在阴影区，而神舟九号载人交会对接则在全阳照区间进行；由于太空各种光波对交会对接测量设备会造成干扰，在这样的环境下完成交会对接，其难度要远比神舟八号大得多，交会对接设备将接受一次严峻异常的考验。

6、由自成一体到联成一体。由于神舟九号的航天员要进入天宫一号目标飞行器里，进行工作、生活和组合体载人环境的全面验证，因此，神舟九号的航天员将打开两个航天器的舱门，此时，神舟九号首次实现与天宫一号的空间连通，成为运行在太空中连在一起的两个大房间，航天员穿过神九舱门，进入天宫一号，进行相关物品转移、工作和生活，这种情况下，天宫一号内的二氧化碳净化装置、微生物控制装置等环境控制和生命保障设备将开机，为航天员创造一个与地面一样的工作和生活环境。

7、飞船内搭载设备不同。在神八飞行任务中已完成了在轨力学环境参数的测量，因此在神舟九号上，取消了相应传感器和设备；还取消了神舟八号专用于图像记录和下传的辅助CCD光学成像敏感器相机存储单元；返回舱配备了乘坐3人的座椅。

8、紧急故障情况下处置预案不同。在神九研制期间，研制团队设计了300多种故障模式与对策，进一步完善了其中与航天员操作相关的100多种故障模式。特别是针对载人航天情况下，为确保航天员的安全，增加了手控交会对接故障模式与对策、手动控制禁止指令无法正常发出等故障预案等，进一步确保航天员安全。

9、控制方案进行了局部改进和优化。神舟九号载人飞船制导导航控制系统在总结神舟八号交会对接经验的同时，针对任务，对自动交会对接与撤离、人工手动控制交会对接与撤离、返回控制等进行了局部改进和优化，并进行了大量的试验验证。

太空保障

2012年6月16日，神舟九号载人飞船发射成功，中国邮政太空邮局限量编号发行《神舟九号飞船发射成功纪念》封，以资纪念；并发行《天宫一号与神舟九号载人交会对接任务纪念》邮折、邮册等系列邮品，其中包含：

1、中国邮政首次发行的一枚版特殊版式的个性化邮票。

2、神舟九号航天员乘组肖像的独家签名明信片。

3、太空邮局专有的“中国载人航天工程”独立邮资图“神九”任务纪念封。

4、航天员飞行乘组特殊版式个性化邮票