空间应用系统主要任务是利用载人航天器的应用支持能力，开展空间科学实验与应用研究，也是目前我国在空间科学与应用领域涉及学科最广、规模最大、内容最丰富的研究活动。载人航天工程实施20余年来，空间应用系统面向国家重大战略需求、面向世界科技前沿，面向国家经济建设主战场，利用神舟系列飞船及天宫一号目标飞行器，在空间生命科学与生物技术、微重力流体和燃烧科学、空间材料科学、微重力基础物理、空间天文、空间物理与空间环境、空间地球科学与应用以及空间应用新技术试验等领域开展了50余项试（实）验研究，全新研制的500余台/套有效载荷，圆满完成了历次飞行试验，取得了一大批具有重大价值的科学与应用成果，推动了我国空间科学与应用领域的跨越式发展，产生了显著的经济和社会效益。
中国科学院作为载人航天工程的三大发起部门，在工程立项之初即牵头负责空间应用系统，中国科学院空间应用工程与技术中心是载人航天工程空间应用系统总体机构依托单位，代表科学院具体负责工程组织实施及总体技术支持/支撑。具体职责包括：战略研究、预先研究、任务规划、系统工程及专业技术支持、天地支持、工程综合保障、工程管理、成果推广应用、国际合作等。
中心建有并行设计与仿真、柔性集成测试、软件第三方评测、可靠性综合保障、有效载荷在轨运营管理、数据预处理与共享服务、科学实验柜总装集成、天基信息系统等支持/支撑平台， 为载人航天工程应用任务提供系统及专业技术支持、支撑、服务保障。
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