2025年10月31日23时44分,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。11月1日3时22分,神舟二十一号与空间站组合体完成对接。11月1日4时58分, 神舟二十一号航天员乘组顺利进驻“天宫”。
神舟二十一号航天员乘组阵容公布,由张陆、武飞、张洪章组成,张陆担任指令长。神舟二十一号是中国载人航天工程神舟系列的第二十一艘载人飞船,该飞船与神舟十六号至二十一号组批生产,技术状态基本一致,沿用"一次验证、组批投产"的研制模式。
神舟二十一号主要任务是:与神舟二十号乘组完成在轨轮换,在空间站驻留约6个月,开展空间科学与应用工作,实施航天员出舱活动及货物进出舱,进行空间碎片防护装置安装、舱外载荷和舱外设施设备安装与回收等任务,开展科普教育和公益活动,以及空间搭载试验,持续发挥空间站综合应用效益 。按计划,神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27项科学与应用项目,主要针对空间生命科学与生物技术、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理与燃烧、航天新技术等多个领域的关键科学问题进行深入系统的研究。其中,将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验,选用两雌两雄4只小鼠,随飞船上行并进行在轨饲养,重点研究失重、密闭等空间条件对小鼠行为模式的影响。