中載人航天工程官方網站4月2日發布公告：北京航天飛行控制中心和有關機構監測分析，4月2日8時15分左右，天宮一號目標飛行器已再入大氣層，再入落區位於南太平洋中部區域，絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀。很多人注意到一個頗有意思的問題：天宮一號的再入點與全球航天機構之前的預測都相去甚遠，它似乎和科學家們開了個大玩笑。為什麼預測的誤差會這麼大呢？
在宣布天宮一號重返大氣層前，載人航天工程官網就天宮一號的狀態、再入時間和地點發布過兩次公告。第一次公告顯示，4月2日5時，天宮一號運行在平均高度約138.8公裡的軌道上，預計再入時間為4月2日8時49分(最早時間8時11分，最晚時間9時33分)，再入區域中心點位於西經19.4度，南緯10.2度。這個範圍位於南大西洋，在英屬亞松森島西南方海域。約一小時後，第二次預測進行了修正，預計再入時間為4月2日8時42分(最早時間8時24分，最晚時間9時01分)，再入區域中心點位於西經40.4度，南緯27.4度。這個經緯度仍然位於南大西洋，靠近巴西的西南方海岸。然而結果顯示，這兩次預測的地點距天宮一號最終再入的南太平洋有相當大的距離，甚至第一次預測的結果還更為準確。
國外航天機構的預測更是「離題萬裡」。歐洲航天局3月31日的預測認為，天宮一號再入時間是美國東部時間4月1日下午7時25分左右(北京時間4月2日晨)，再入位置位於北緯43度到南緯43度的「任意地點」，很有可能在西南歐上空。北美防空司令部表示，「天宮一號」預估會於4月1日上午墜落，大概位置為北緯33.8度、東經115.8度，這裡正好是安徽省與河南省的交界處。美國空軍第18航天控制聯隊預測，天宮一號將在美國東部時間4月1日晚8時49分左右在大西洋重返大氣層。韓國科技信息部此前則警告稱，天宮一號最快將於4月2日上午再入大氣層，地點可能是南大西洋。
天宮一號重返後，美國太空司令部發布消息稱，天宮一號在北京時間4月2日8時16分於太平洋上方重返大氣層，範圍大致與先前外界預測的「北緯43度和南緯43度之間」相符，確認沒有大型殘骸。美國聯合太空作戰中心稱，天宮一號墜落於智利附近的南太平洋海域(東經195.7度，南緯13.6度)。
一名相關領域專家2日告訴《環球時報》記者，像空間站這樣的大型太空飛行器自由再入大氣層時，落點預測是一個世界性難題。它在這個過程中會受到很多因素的影響，包括大氣密度、磁場強度、太陽黑子活動、風向、太空飛行器形狀和進入時的角度等。例如大氣層密度在不同的高度是不斷變化的，而且有時候變化非常大。此外，太空飛行器在墜落過程中的姿態是頭向前還是尾向前，或者太陽電池翼是否展開等，隨機性比較大，對太空飛行器落點的影響也很大。
對天宮一號再入大氣層範圍的預測失誤，其實只是科學家再次被這道難題「絆倒」。1979年7月11日，美國空間站「天空實驗室」墜地時，原來預計墜至非洲，實際卻落到澳大利亞。2012年1月15日俄羅斯「火衛一-土壤」探測器墜落前，俄羅斯和美國曾先後預報它將墜入印度洋和大西洋，但最後掉到太平洋智利海岸附近。
在天宮一號即將重返大氣層之前，各航天機構仍在不斷修改可能的重返時間和地點。據美國「太空」網站報導，美國航天研究公司預測，天宮一號可能落在非洲附近，稍後又改為落入太平洋。該公司高級技術人員安得烈·亞伯拉罕承認，對這些預測的數據缺乏信心，因為太空飛行器重返大氣層的時間和地點，取決於隨時在變化的太陽黑子活動強度和太空飛行器翻滾情況。歐洲航天局則表示，高能粒子流將使得高層大氣密度增加，這也會引起天宮一號再入點的變化。
也有人質疑，同樣是再入大氣層的太空飛行器，為何洲際彈道飛彈的軌跡預測就靠譜得多，以至於可以用反導系統精準攔截？實際上，洲際飛彈通常有較大的再入角和彈道彎度，以及規則的彈頭形狀。而天宮一號的外形不規則，還會發生翻滾，並隨著與空氣的不斷摩擦，軌道飛行高度逐漸降低，這些靠現有的軟體是很難精確模擬的。
天宮一號發射質量約8.5噸，和一輛校車的個頭相當。當它在大氣層中高速飛行時，絕大部分都會被燒蝕銷毀，最終只有少量碎片落入地球表面。按照美國「太空」網站的分析，天宮一號從再入到碎片落地的過程中，殘骸可能會分布在縱向2000公裡、橫向數十公裡的區域內。不少網友也擔心，天宮一號的碎片是否可能被其他國家打撈起來，以供研究和評估呢？
接受採訪的專家表示，天宮一號是中國的第一個空間目標飛行器，主要用於驗證空間站相關技術。從技術上看，它和目前在軌的國際空間站仍然有差距。另外，天宮一號內部大量有價值的設備都被燒毀，剩下的主要是熔點高的材料和零部件，研究價值不大。
當然，若是那些有心的國家，也能通過太空飛行器的建造材料等，分析出中國建造天宮一號時的技術水平，從而推算出中國當前的技術進展。但尋找這些碎片非常困難，尤其是那些掉落海中的碎片，技術上的打撈難度非常大。之前對於這類太空飛行器的碎片，罕見有打撈的報導。蘇聯和平號空間站當年墜落地球後，曾有糖果公司宣稱，願意用同等重量的糖果交換打撈的碎片，結果一顆糖果也沒有送出去。