首次实施径向交会对接
在此次任务中，神舟十三号采用自主快速交会对接技术，在入轨后6.5小时内与天和核心舱完成交会对接。为适应空间站组合体不同构型及来访航天器不同停靠状态，实现与空间站前向、后向、径向交会对接和分离，神舟十三号首次验证了径向交会对接技术，与天和核心舱径向对接口实施了径向交会对接。
执行最长6个月组合体长期驻留任务
神舟十三号载人飞船与天和核心舱径向对接后，停靠飞行时间增加至6个月、是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。3名航天员在空间站组合体工作生活了183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。
首次执行应急救援发射待命任务
为应对在轨停靠飞船无法返回的故障，空间站任务阶段首次建立了应急救援任务模式，采用“滚动待命”策略，前一发载人飞船发射时，后一发载人飞船在发射场待命，通过在轨停靠飞船和发射场待命飞船共同确保在轨航天员安全。神舟十三号载人飞船首次执行了应急救援发射待命任务。
首次实施快速返回流程
为进一步提高返回任务执行效率，缩短地面飞控实施时间，提高航天员返回舒适度，神舟十三号首次实施快速返回。通过对飞行任务事件进行合理裁剪和调整、压缩操作时间，将返回所需时间压缩至5个飞行圈次。
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