神舟二十號任務於2025年4月24日成功發射，將三名太空人陳冬、陳中瑞和王杰送往中國的天宮空間站。此次任務是中國載人航天工程的第35次飛行任務，也是空間站應用與發展階段的第五次載人飛行任務。神舟二十號乘組預計在空間站停留約六個月，期間將執行多項科學實驗和技術測試。
在2025年6月，太空人陳冬與陳中瑞進行了首次艙外活動，主要目標是升級空間站的機械臂系統。天宮空間站配備有兩支機械臂，一支長10米，另一支長5米，在空間站的建造、維護和支援太空人艙外活動中扮演關鍵角色。此次升級旨在增強機械臂的精確度和多功能性，為未來的空間站擴建和複雜科學實驗提供支援。陳冬作為指令長，已累積豐富的太空飛行經驗，包括參與神舟十一號和神舟十四號任務。陳中瑞和王杰均為首次執行太空任務。王杰曾是一名太空器設計師，擁有機械學博士學位。
2025年7月15日，天舟九號貨運飛船為天宮空間站運送了名為「悟空AI」的大型人工智能模型。該模型在太空人準備第三次太空行走（2025年8月15日）時提供了關鍵協助，為太空人提供了詳細的工作日程和指導。這是中國空間站首次應用和驗證大型AI模型技術，標誌著智慧化技術在載人航天領域的進一步融合與發展。陳冬在8月15日的第三次艙外活動中，與王杰一同執行任務，這次活動使陳冬成為中國執行艙外任務次數最多的太空人，累計已達六次。
中國的太空探索藍圖持續推進，2024年至2050年的太空科學發展計畫目標包括在2030年前實現載人登陸月球，並持續推進火星樣本採集和木星系統探測等深空計畫。天宮空間站作為關鍵平台，其不斷升級和完善，為實現這些長遠目標提供了堅實基礎和重要實驗場地。