9月15日22时04分，天宫二号从酒泉卫星发射中心发射升空，开启了太空之旅。9月16日，天宫二号成功实施了两次轨道控制，顺利进入在轨测试轨道，并进行天宫二号平台及分系统基本功能和稳定性测试。空间应用系统有效载荷陆续加电自检，目前大部分载荷已正常加电，完成自检工作。通过自检进一步验证了载荷在轨状态，为下一步全面开展在轨测试做准备。
有效载荷运行管理“中枢”——有效载荷运控中心软硬件系统工作正常，系统运行良好。9月22日起，天宫二号空间应用系统有效载荷将全面进行在轨测试，预期将于24日左右获取第一批应用数据。未来航天员搭乘神舟十一号飞船进入天宫二号空间实验室后，将更换空间材料制备实验第二、三批样品。伴随卫星也将实施释放及飞越探测。航天员完成在轨驻留任务后，将携带空间材料实验及高等植物部分样品返回地球。
有效载荷运控中心液桥热毛细对流自检图片（左图）；高等植物培养箱自检图片（右图）