天宫空间站一期规模超110吨
百吨级空间站日常运行过程中会受到地球高层大气、太阳电磁辐射、引力场等多种因素影响，姿态会有所变化，而空间站搭载的诸多载荷都有特定的指向需求，尤其是大型太阳能电池有动态对日指向要求。
航天器传统的姿态控制办法是通过RCS喷气式姿控动力系统进行调姿，但此种办法效费比极低，一次较大幅度的调姿任务所消耗的燃料价值就高达数百万人民币，因为空间站燃料属于非常宝贵的消耗性资源，需要发射货运飞船进行上行补给。
国际空间站曙光号核心舱RCS姿控动力
天和一号核心舱大柱段前缘六个球形装置就是燃料零消耗条件下进行姿态控制的新手段，它们就是“控制力矩陀螺”。
控制力矩陀螺与动量轮是航天器姿态控制的惯性执行部件，后者通常应用于三轴稳定的中小型航天器，通过飞轮的加速与减速输出力矩，前者则在后者基础上增加了一个旋转轴，不仅飞轮高速旋转，“飞轮框架”也可旋转，进而输出数百倍于动量轮的力矩。
效能远弱于控制力矩陀螺的动量轮结构图
简而言之，配置控制力矩陀螺的航天器姿态控制能力更强，可以适应航天器的快速姿态控制需求，与动量轮一样它们消耗的是电能，因而可以实现零燃料消耗条件下的航天器姿态控制任务。
电力对于空间站而言属于可再生能源
我国拉开控制力矩陀螺应用序幕的航天器是2011年9月29日发射入轨的天宫一号目标飞行器，它配置有6个200Nms（牛米每秒）力矩陀螺，该产品在神舟八号、神舟九号、神舟十号、神舟十一号、天舟一号五艘飞船前后总计十次交会对接任务中发挥了关键作用。
