我们不仅要有热情，更要有严谨的科学态度，因此，在首次简化型飞船无人飞行试验成功后，进行了第二次飞船无人飞行试验。“神舟”-2号飞船是中国第二艘无人飞行试验飞船，可以说这是一艘基本型飞船。其飞行试验的主要任务是：

进一步考核飞船系统设计的正确性及协调性；

考核飞船系统工作性能、可靠性和安全性；

考核飞船载人环境，获取航天员船上生活环境和与航天员安全有关的数据；

进行首次轨道舱留轨利用试验；

保障有效载荷在轨试验、获取试验数据和试验样品；

进一步检验载人飞船系统与其他系统的协调性。

    “神舟”-2号是载人飞船的第一艘正样技术状态，系统配置完整；在初样和试验船的基础上，有许多单机和分系统的技术状态变化，运行时间由第一次飞行试验的一天增至七天，同时还要实施轨道舱留轨飞行试验。首次考核载人飞船环境控制与生命保障分系统对载人舱内压力控制、大气成分控制和轨道舱分离前的放气功能；电源分系统为全系统配置，返回舱、轨道舱太阳电池阵地入轨后五分钟内先后展开，并具备一定的并网能力；通过摄像机对仪表、光学瞄准镜等显示设备进行检查；“神舟”-2号飞船研制时间紧、任务重。经过优化总体技术流程，采用整舱空运，加强出厂前的测试，缩短了流程时间。整船出厂前的有效电测时间两个半月左右，在发射场也仅用六十四天左右的时间。

    2000年11月8日8时30分，我国两架重型运输机分载着“神舟”-2号飞船舱段，从北京起飞，呼啸升空，经过近三个小时的航程，于11时10分在酒泉机场缓缓着陆。至此，我国首次空中整舱运输航天器取得圆满成功。
航天器空中运输，是国际上早已采用的先进运输方法。长期以来，我国一直通过铁路分段运输到发射场，然后再重新安装调试。这一方式不仅造成发射周期长，效率低，而且还影响飞行器的可靠性。在进行“神舟”-2号飞船的研制中，中国空间技术研究院决心改变传统的运输方式，提出了实现整舱空运的方案，飞船的空中运输对研制技术、测试水平和航天器的可靠性等都提出了新的要求。为此，科技人员克服了重重困难，解决了诸多技术难题，终于成功地掀开了航天器运输方式的新一页。此后，“神舟”-3号、-4号、-5号飞船也沿用这一先进的运输方式。

    2001年1月10日1时整，载有“神舟”-2号飞船的“长征”-2号F火箭从酒泉航天发射场起飞。在发射段飞船顺利地完成了返回舱、推进舱的推进分系统的准备工作。飞船在发射段工作正常，准确入轨。

    入轨后，数据管理分系统和GNC分系统分别准确收到船箭分离信号而转入运行段程序，GNC分系统在推进分系统的支持下，正确地消除了飞船由于船箭分离引起的初始偏差，飞船准确发出推进舱太阳电池阵解锁指令后，太阳电池阵展开正常，GNC分系统收到该太阳电池阵展开正常信号后，驱动该太阳电池阵跟踪太阳，为飞船提供了充足的电源。

    飞船运行到第5圈时，飞船上的变轨发动机点火工作，变轨发动机工作约61.4s后关机，将飞船由近地点高度为203km、远地点高度为349km椭圆轨道变为近地点高度为335km、远地点高度为345km的近圆轨道。变轨取得了成功。

    在飞行到第45圈和第92圈时，飞船分别进行了一次轨道维持，两次轨道维持的结果使飞船在第108圈的轨道经过了预定着陆点的上空。

    在“神舟”-2号飞船返回前，完成了返回前的准备工作和轨道舱留轨利用的准备工作，包括轨道舱与返回舱分离前将轨道舱内的气体排放，以免在轨道舱分离时轨道舱喷出的气体对飞船的姿态产生比较大的干扰。
在飞船运行到第107圈时，进行了第一次返回调姿、轨道舱与返回-推进舱分离，第二次返回调姿，飞船制动发动机工作等程序，使飞船从运行轨道进入到返回轨道，在再入大气层过程中飞船成功地进行了升力控制，返回舱在内蒙古的主着陆场区着陆。

    “神舟”-2号飞船上首次成功地进行了轨道舱留轨试验。轨道舱留轨工作约半年时间内，进行了大量的空间科学试验，试验对于载人航天以及空间生命、空间材料、空间天文等前沿学科的研究取得了重要的成果。在轨道舱留轨期间飞船采取轨道舱对日定向和轨道舱对地定向交替工作的模式。在轨道舱对地定向期间，轨道舱及附加段上的对地观测的设备工作，轨道舱以Ⅰ象限朝地、附加段朝前的姿态飞行，同时GNC分系控制轨道舱上的太阳电池阵的活面（即贴有太阳电池片的那面）对准太阳，以保证留轨工作段的电源供应。

    通过“神舟”-2号的研制和飞行试验使飞船系统获得以下收获：

（1）通过“神舟”-2号的研制，进一步确定了科学、可行的飞船技术状态管理方法和研制技术流程；

（2）“神舟”-2号为第一艘正样技术状态飞船，通过七天的在轨飞行试验和近半年的留轨飞行，进一步验证了飞船总体方案正确，接口关系协调；检验了在轨工作的可靠性、安全性；检验了飞船与其他系统接口的协调性；

（3）通过飞行试验，首次全面检验了飞船的载人环境，积累了大量航天员船上生活环境和与航天员安全有关的数据；

（4）首次进行轨道舱的留轨试验，获取了大量的有价值的试验数据和信息，为轨道舱的飞行、管理积累了宝贵的经验和数据；

（5）针对“神舟”-2号飞行试验中出现的问题，进行了技术改进，为确保后续任务的成功奠定了基础。