天宫运行在距地面330千米左右的近圆轨道上,大小在10米以下。它在轨道上以很快的速度运行,大约1.5小时绕地球一圈。如果它从我们所在地附近的夜空中飞过,正好太阳光又将其照亮,我们就有可能看到它,这就叫观测到了它的一次过境。由于天宫速度很快,一次典型的过境,我们能比较好的进行观测的时间,大概也就五六分钟。
以天宫的大小和距离,即使它在我们头顶上飞过,看上去的视大小也仅为约6个角秒,肉眼根本无法分辨这么小的形状,所以我们只能看到一个小亮点,以较快的速度划过天空。大口径天文望远镜虽然理论上能分辨出天宫的形状,但因为天宫过境时速度太快,而望远镜视场都很小,所以一般而言无法对其进行跟踪观测,甚至想对准它都很难,所以我们基本还是用肉眼观测或者相机直接拍摄。(詹想)