“神九”“神八”任务十大不同
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由于神九要执行载人交会对接任务，针对载人飞行的特点，神九在方案上进行了适当的修改。神九与神八任务相比，主要有十大不同。
由无人参与到有人参与
由神八不载人到神九载３名航天员的全乘员组飞行，是最大的不同。由于神八不载人，舱内装载了一些与载人无关的设备。神九为了实现载人的需要，飞船舱内取消了与载人无关的设备、增加了生活用品包和食品包。
组合体飞行方案不同
神八不载人，神九与天宫一号载3名航天员，进行组合体停靠30人∕天（3人×10天）的最长飞行任务验证。神九独立飞行时间与神八相同，正常情况下独立飞行3天，在应急情况下可以独立飞行5天；神九组合体停靠时间由神八的14天变为10天，目的是验证组合体最长飞行支持能力（3人10天）。
交会对接进入方向不同
神八两次对接全部采用从后向进入对接，也就是说飞船在后，向前追赶天宫一号，在逐渐接近的过程中，与天宫一号对接，同时，第二次对接采用飞船撤退至140米的地方进行对接的方案。神九将进行前向对接，也就是说，飞船在前，由天宫一号追赶神九进行对接，在第二次对接中，采用飞船自动撤离、撤退至400米的地方进行前向对接的方案。
交会对接方法不同
神八与天宫一号交会对接采用的是在飞船上的交会对接设备的引导下自动交会对接，而神九与天宫一号交会对接在进行自动交会对接的同时，还采用人工手动控制方法进行，以验证航天员人工手动控制交会对接技术。
交会对接环境不同
神八交会对接任务设计上采用的是在阳照区开始自动交会对接，待对接完成的时候，已经处在阴影区，而神九载人交会对接则在全阳照区间进行，其难度要远比神得多。
由自成一体到联成一体
神八与天宫一号交会对接只是完成了两个飞行器的刚性连接，连接两个航天器的舱门并没有打开。由于神九的航天员要进入天宫一号目标飞行器里，进行工作、生活和组合体载人环境的全面验证，因此，航天员要打开两个航天器的舱门，让神九与天宫成为运行在太空中连在一起的两个大房间。航天员穿过神九舱门，进入天宫一号，进行相关物品转移、工作和生活。
飞船内搭载设备不同
在神八飞行任务中已完成了在轨力学环境参数的测量，因此在神九上，取消了相应传感器和设备；还取消了神八专用于图像记录和下传的辅助CCD光学成像敏感器相机存储单元；返回舱配备了乘坐3人的座椅。
紧急故障情况下处置预案不同
神八针对交会对接任务，新增加交会对接过程的对接机构、交会对接敏感器等200多项故障预案。为确保航天员的安全，神九增加了手控交会对接故障模式与对策、手动控制禁止指令无法正常发出等故障预案等，进一步确保航天员安全。
控制方案进行了局部改进和优化
神九制导导航控制系统在总结神八交会对接经验的同时，针对神九的任务，对自动交会对接与撤离、人工手动控制交会对接与撤离、返回控制等进行了局部改进和优化，并进行了大量的试验验证。
返回方案变化
与神八相比，神九返回的控制方案中，对打开回收主开关关键指令相应增加了手动控制指令作为备份，返回的可靠性和安全性大为提高。