空間站飛行，航天員一般要在太空駐留半年。空間飛行對航天員物質營養代謝、航天員在軌味嗅覺變化規律、航天員在軌情緒調控評價技術的研究，就是希望獲得中長期飛行不同時段的變化數據，對空間站飛行的健康保障、心理支持、新技術應用進行驗證。在軌噪聲對航天員影響的研究，可以為未來空間站的聲學設計和航天員聽力保護提供數據支撐。
通過在軌飛行對腦力負荷影響的研究、航天員在軌眼手協調性的測試研究所獲得的數據，航天員系統的專家可以更好地了解航天員的認知能力，為航天員安排合理的工作機制。
這次任務，也安排了航天員參加和維修操作、人體運動學特性測試相關的項目。太空跑步機是未來空間站使用的非常重要的鍛煉、防護設備，這次“神十一”航天員要利用空間實驗室任務的機會，完成太空跑台束縛系統技術驗證，發現哪裡需要調整。
理想的太空生活，應該是零排放、廢物廢水全循環利用，環控生保系統將在空間站發揮相關作用。植物栽培關鍵技術驗證實驗的目的包括研究微重力環境下植物根部水分和養分供應等空間植物栽培關鍵技術，為下一步在空間站種植可口、營養和安全的新鮮蔬菜奠定技術基礎。
腦機交互技術在軌適用性的驗證實驗的目的是獲取航天員在軌腦電等生理特征的天地差異，為腦機交互技術在未來的載人航天應用奠定基礎。航天專家希望能借此幫助搭建滿足航天在軌實驗要求的完全由意念控制的腦機交互實驗平台，初步驗證意念控制在航天任務中的可行性。
中國航天員科研訓練中心航天員訓練模擬器研究室主任晁建剛介紹說，針對每一次飛天任務，航天員在地面時都要進行長時間的訓練。這次模擬器按照“神十一”飛船和天宮二號空間實驗室的狀態設定艙內環境，與真實飛行器保持了一致的狀態。
航天員首餐吃什麼
本報酒泉10月17日電（馮華、朱霄雄）航天員中心航天營養食品研究室副主任曹平透露，飛船17日7時40分入軌，景海鵬和陳冬在太空享用第一頓美餐是11時許，兩個人一起共吃了8種食品。分別是主食：五穀餅幹；副食：蘋果罐頭、五香鰈魚、香辣豆幹、醬香雞肉腸、美味雪菜；飲品：檸檬茶、溫胃飲。
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