“天宫二号”空间实验室，是一个真正意义上的空间实验室，将开展10余项空间科学与应用项目，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。涉及微重力流体物理、空间材料科学、空间生命科学、空间天文探测、空间环境监测、对地观测及地球科学研究以及新技术试验等多个领域。
中国科学院空间应用工程与技术中心代表中国科学院牵头负责载人航天等重大科技工程空间应用系统方面的任务规划、总体管理和技术集成工作，负责所有科学应用载荷的系统集成、地面测试和在轨运控、成果推广等任务。
“天宫二号”伴随卫星是一颗微纳卫星，它是“天宫二号”试验任务的一部分。该伴随卫星采用了小型化、轻量化、功能密度的设计，使得卫星结构小、重量轻，却实现了高功能密度的设计结果。此外，它搭载多个实验载荷，并具备较强的变轨能力，具备了开展空间任务的灵活性与机动性。
伴随卫星在轨期间将开展伴飞试验，从“天宫二号”在轨释放，首先实现安全远离，其后通过轨道控制，实现逼近并形成伴随飞行。任务完成后，再安全远离，在空间轻松上演自由贴近、远离的华丽动作大戏。同时配合空间站开展多平台间的协同试验，拓展空间应用。
伴随卫星具备全天时的空间观测能力，可监测空间碎片等对空间站造成潜在危险的空间目标。一双火眼金睛，发现各种危险。同时，伴随卫星还搭载了高分辨率全画幅可见光相机，将在空间绕飞试验过程中对“天宫二号”与神舟11号组合体进行高分辨率成像，可谓是天宫和神舟飞船这对国民CP的自拍神器。
未来伴随卫星是航天员可以操纵的机器人，搭载VR相机，可以实现更加复杂的空间操作任务。伴随卫星结构小、总量轻，任务配置比较灵活，在运行的主航天器上发射容易实现，节约发射成本，成为一种新的航天器发射模式，可适应特殊任务需要。未来卫星甚至可以个人化，将社交网络搬到太空。伴随卫星灵活机动，可以发挥个人太空创想，实现各种太空创意创新。
利用伴星和主星，或者释放多颗伴星组网，可以实现多星协同工作，完成一颗卫星单独无法实施的应用任务，提高主星应用效率，扩大应用领域，促进空间新技术的发展和应用。
当然是中科院微小卫星创新研究院，他们承担“天宫二号”伴随卫星的研制工作。