作为载人航天工程三大发起部门之一，中国科学院在工程立项之初即牵头负责空间应用系统，1993年组建“中国科学院空间科学与应用总体部”。20年来有效组织全国众多承研单位，充分利用“神舟”系列飞船以及“天宫”目标飞行器的实验支持能力，开展大批空间科学与应用研究，探索出一套行之有效的专项工程管理新模式，形成了较为完备的工程规范体系。同时在对地观测、地球环境监测、空间天文、空间环境、空间生命科学、空间材料科学和微重力流体物理研究领域取得了一大批具有重大价值的科学与应用成果，推动了相关技术的跨越发展，极大提升了我国空间科学的发展水平。 

　　载人航天工程八大系统覆盖全国100多个研究院所、3000多个协作单位、数十万科研技术和管理人员。其“空间应用系统”由中国科学院主要承担 

　　中科院长春光学精密机械与物理研究所、上海技术物理研究所共同研制的高光谱成像仪，通过天宫遥感监测青海省黄南藏族自治州尖扎县康扬镇河谷的植被 

　　空间环境探测分系统为神舟十号等系列飞船的发射、在轨飞行、交会对接以及航天员太空驻留提供了空间环境安全保障 

　　地面应用系统有效载荷应用中心为天宫一号、神舟系列飞船提供有效载荷运行控制管理，为试验应用研究提供用户服务 

　　中科院西安光学精密机械研究所研制的“光学成像敏感器光学系统”，成功导航神八、神九、神十与天宫的自动交会对接；中科院长春光学精密机械与物理研究所研制的安装于神九和神十号飞船上的TV摄像机和安装在天宫一号上的靶标，组成手控交会对接的瞄准测量系统，成为航天员实施“太空穿针”绝技的“眼睛”