飞船应用系统是一个实用性的系统，它与人们的生活、环境息息相关。飞船应用系统的主要任务是利用载人飞船的空间实验支持能力，开展对地观测、环境监测，进行材料科学、生命科学、空间天文、流体科学等实验，安装有多项任务的上百种有效载荷和应用设备，飞船试验阶段的应用属试验性质，实验内容非常广泛，研究成果将广泛用于医药发展、食品保健、防治疑难病症以及工业、农业等各行业之中。载人飞船系统采用由轨道舱、返回舱和推进舱组成的三舱、两对太阳电池帆板构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收方案。其中轨道
舱位于飞船的前部，装有船上各分系统为飞船自主飞行和留轨飞行工作所需的设备及有效载荷。
从1992年以来，应用系统完成了近200台全新有效载荷的研制，共200多台次有效载荷设备分别参加了“神舟”一号至“神舟”五号飞船的发射和在轨试验，取得了圆满成功；地面应用中心的接收、预处理、监控管理等系统全部无故障运行。建成了系统集成测试平台、有效载荷应用中心和空间环境预报中心，开展了67个课题的科学研究，创造了100多项具有自主知识产权的新技术、新方法，取得了丰硕的科技成果。
在对地观测方面，应用系统为我国成功地研制出中分辨率成像光谱仪、多模态微波遥感器、地球辐射收支仪、太阳紫外光谱监视器、太阳常数监测器等一批先进空间遥感器。其中，“神舟”三号中分辨率成像光谱仪，是继美国1999年发射的MODIS之后进入空间的第二台中分辨率成像光谱仪，图像质量清晰，光谱分辨率好，应用部门已利用这些成果开展试验性应用研究，对其评价认为:“这标志着我国可见光和近红外遥感上了一个新的台阶，我国可见光和近红外遥感技术已跨入美国和欧共体等国际上先进行列”；“神舟”四号多模态微波遥感器，在轨运行取得大量具有应用价值的科学数据，一举试验成功微波辐射计、微波高度计和微波散射计，是我国空间遥感技术的重要突破；配合微波高度计的飞船精密定轨，达到我国低轨道空间飞行器全球定轨的最高精度；卷云探测仪具有探测大面积卷云和薄卷云的能力，结果超出预期，受到用户的高度评价；为我国首次实现对全球环境重要参数绝对量的探测，对太阳和地—气紫外、太阳常数和地球辐射收支状态等进行了系统监测，观测成果达到国际水平。
在空间生命及微重力科学领域，研制了一批先进的实验装置，进行了数十项空间实验。其中微重力液滴热毛细迁移的空间实验和理论研究，达到国际领先水平；空间细胞培养、细胞电融合、蛋白质结晶、空间生物效应和空间连续自由流电泳，以及在空间微重力条件下进行的金属合金、氧化物晶体、半导体光电子材料的生长实验，也取得了丰硕的科学成果，部分已经达到国际先进水平。
在空间天文方面，在国内率先对宇宙及太阳的高能暴发现象进行空间观测，取得了γ射线暴探测研究的重要成果。载人航天工程一期空间科学计划的成功，使我国掌握了空间科学实验的重要关键技术，空间科学实验和探测水平跨上了一个新台阶。作为载人航天安全保障而安排的空间环境监测及预报研究，获取了大量有价值的飞船轨道空间环境参数，准确预报了对飞船发射有危害的流星暴事件和其他灾害性空间环境状态，保障了飞船和航天员的安全，建立了空间环境预报中心，有力地推动了我国空间环境预报保障体系的建设和发展，同时促进了相关学科的研究水平。
相关专题：神舟六号载人航天
