试验和验证伴星在轨释放技术；伴星释放后，对飞船进行照相和视频观测；在返回舱返回后，由地面测控系统控制，择机进行对轨道舱形成伴随飞行轨道的试验，为载人航天工程后续任务中交会对接和拓展空间应用领域奠定技术基础。
新华社 图新华社北京9月26日电 “神舟七号飞船27日将实施伴星释放，小卫星释放后多天多次变轨，逐步逼近，最终形成围绕轨道舱的绕飞。”应用系统常务副总设计师赵光恒26日接受新华社记者专访时详细介绍了小卫星的伴飞过程。
伴飞小卫星将在航天员出舱活动结束后释放。载人航天工程空间应用系统总设计师顾逸东介绍，这是我国首次开展航天器平台在轨释放伴星，以及卫星的伴随飞行试验。空间站建设需要伴飞卫星的使用，因此神舟七号飞行任务安排了此项试验。
赵光恒说，航天员回到舱内后，地面遥控发出释放指令，包带解锁，伴星由弹簧机构推出进入既定轨道，开始第一阶段定向观测任务。
利用太阳方向和地磁信息，伴星实时解算目标方位，并控制相机对飞船定向，首先进行彩色视频观测。
然后，宽视场相机每3秒获得一幅飞船静态图像，经高效压缩后存储。
随后，伴星逐渐远离飞船，切换到窄视场相机，继续从多角度获取飞船在轨运行图像。
20分钟观测任务完成后，伴星从对飞船定向转为对地定向，在测控站上空将存储图像下传地面。
返回舱返回后，轨道舱仍然在轨飞行。此时，伴星飞行在其后方100多公里的共面轨道上。
赵光恒介绍，地面测控网通过测距测速确定伴星运行轨道，轨道舱与伴星的轨道数据统一汇集到北京航天飞行控制中心，经过运算分析，生成变轨参数，上注到伴星。
根据收到的参数，伴星自主调整变轨姿态，在预定时刻实施轨道机动，经过远距离接近，近距离逼近，兼顾控制飘移轨迹形状，伴星逐步接近轨道舱，达到对轨道舱的伴随飞行目标。
最终通过对轨道参数的精确调整，形成并保持对轨道舱的同轨道面椭圆绕飞。
伴星成功完成伴飞技术试验后，转入长期管理阶段。
赵光恒说，在3个月留轨寿命期内，由我国航天测控网国内陆上站和北京中心对伴星进行测轨跟踪、遥测、遥控、数据注入等工作，并根据轨道衰减和伴星剩余推进剂的情况合理考虑进行轨道维持。
伴飞小卫星由中科院上海微小卫星工程中心研制，采用了两舱结构一体化设计，用轻型镁合金材料作为主结构框架，整星重量不超过40公斤，卫星具有光学成像、大容量压缩存储、机动变轨、自主导航、多模式指向、测控数传等多种功能。
5大功能
1 成为大型航天器的保驾护航重要工具。
利用伴星的相对近距离绕飞能力，可以对空间站、飞船等大型主航天器工作状态进行监视，诊断主航天器外部故障；在航天器交会对接、航天员出舱活动时，可以提供舱外现场监视、航天员安全监视，空间环境突发事件监测；单颗或多颗组网的伴随卫星还可以对空间碎片、流星体等对主航天器构成威胁物体，进行长期观测、跟踪、预报、预警等，以保障主航天器安全。
2 探索未来航天发射新模式。
由于伴随卫星结构小、总量轻、成本低、研制周期短，在轨二次释放，不需要花费发射成本，容易实现在运行的主航天器上发射，因此，伴星是一种经济实惠的试验手段，能探索新的航天器发射模式，适应特殊任务需要
3 拓宽对地观测的规模和能力。
微小卫星可以组网运行，具有较强的机动、灵活性，在对地观测应用领域具有优势。
如果释放多颗伴星组网，可以实现多星协同工作，完成一颗卫星单独无法实施的应用任务，提高卫星应用效率，例如长基线精确的对地观测，多星联合的三维立体测绘，空间环境参数的立体监测、地球环境的综合探测等。
4 试验新一代卫星通信、定位系统。
用在轨释放技术来实现小卫星组网、编队飞行，可以实现全球无盲区的地面通讯、广播和导航定位等。
5 为空间科学实验提供更多平台。
某些新的空间科学与技术实验，往往在一个平台上无法完成，提出了需要多实验平台支持的要求，采用二次释放伴随卫星可为这类研究方便地搭建实验条件。
