宇宙空间环境

宇宙空间环境与人类生活的近地空间环境相比，是十分严酷的。这里以太阳系宇宙空间为例来说明。首先是超高度真空，但其间每立方厘米仍有0.1个氢原子和氢分子等物质构成的星际气体。其次是极端温度。受太阳光直接照射，可以产生极高温度，那里阳光耀眼；背向太阳光，则可以是接近绝对零度的低温，那里漆黑如墨。宇宙空间的高真空、极高和极低温度，对航天器的设计和材料等提出很高的要求。

宇宙空间

太阳辐射吹过地球

宇宙线辐射和各种高能带电粒子、等离子体。除银河宇宙线的高能带电粒子因通量较低，对航天器影响很小外，其它对航天器的运行轨道、姿态、表面材料、内部器件及电位等都会产生显著的影响。这些辐射和高能带电粒子、等离体，大都与太阳和太阳活动有关，如太阳电磁辐射，包括从波长极短的γ射线、X射线、紫外线，经可见光(青、蓝、绿、黄、橙、红)到长波的红外线和无线电波的整个电磁辐射；在太阳的光球层，周期性地产生太阳黑子活动，向外发射高能粒子，对航天活动威胁很大；在太阳的色球层，在靠近黑子群的地方，常常发生耀斑爆发，可释放出 1030～1033尔格的能量，相当于 100亿颗百万吨级的氢弹爆炸，产生大量紫外线、X射线、γ射线和高能带电粒子，对航天活动带来巨大的威胁；在太阳的日冕层，常常产生冕洞，它像喷气发动机的喷管一样，不断向外喷射高温磁化的离子，在太阳黑子活动剧烈和耀斑爆发时最强烈，这些带电粒子形成强劲的太阳风。最后，在太阳系空间还有微流星体和太空垃圾危害航天活动。

地球大气层虽然延伸达 1000公里，但习惯上把 100公里以的空间叫太空或外层空间。（一个普通的氢气球能在3个小时左右到达9万英尺的高空，大概27400米的样子！那里很接近太空！）地球周围的太空叫地球行星空间。

太阳耀斑爆发时，引起地磁爆和扰乱电离层，损害航天器和影响短波通信。

经处理的太阳照片爆发高能粒子

地球磁场俘获太阳发出的高能粒子形成的地球内外辐射带，对航天活动也有很大影响。

外空环境

人类活动进入大气层以外的空间和地球邻近的天体的过程中提出的新概念，也有人称为空间环境。中国古代对宇宙一词的解释是：“宇”为上下四方，“宙”是古往今来。宇宙是无限的空间和时间。如今人类能够观测到的空间范围已达一百多亿光年的距离，能够触及的宇宙环境仅限于人和飞行器（人造卫星、探测器、航天飞机等）在太阳系内飞行遇到的环境。随着空间科学的发展，人在宇宙空间的活动范围将不断扩大，对宇宙环境的认识也将不断发展。现今人类能制造的飞行器（宇宙飞船）飞行速度能达到16.672km每秒，“旅行者”号，它的速度是每小时52000公里。就算用最快的速度飞到太阳系边缘区域到要大约23年！到边缘任然有很长一段路。

迄今为止发射到地球上空的人造卫星

自古以来，人类一直在利用各种方法观测宇宙，但人类进入宇宙空间进行探测和活动只是近二、三十年的事。1957年人造地球卫星发射成功；1961年载人卫星绕地球飞行；1962年发射金星探测器；1966年飞行器在月球表面软着陆成功；1969年宇航员登上月球，1972年飞行器在金星软着陆，同年发射了第一个太阳系外空间的探测器；1975年带生物的飞行器在火星软着陆；1977年飞行器飞掠木星上空； 1979年探测器飞过土星，飞向天王星、海王星、冥王星进行考察，还将飞离太阳系，进入更广阔的领域。

宇宙环境状况

宇宙环境由广漠的空间和存在其中的各种天体以及弥漫物质组成。人类本身和所创造的飞行器接触到的宇宙环境同人类生活所在的环境有极大的差异。地球周围笼罩着密集的大气，而行星际空间则几乎是真空。月球表面没有大气；水星只有极稀薄的大气；金星、木星有浓密的大气层，但都缺氧而富含二氧化碳、氢、氦、甲烷和氨等，这些均属还原性气体。金星的大气压约为地球的90倍，而水星的大气压只有2×10-9毫巴，约低于地球 12个数量级。太阳表面有效温度为5497℃。月球白昼温度为 127℃，夜间为-183℃；水星白昼高达427℃,夜间降至-173℃；温差都很大。金星有浓密的二氧化碳层造成的温室效应，表面温度为465～485℃。内行星表面存在少量的气态水，外行星表面存在着大量固态水，月球没有任何形态的水。到目前为止，除地球外，在太阳系内没有发现任何生物。木星的质量最大，引力也最大，表面重力加速度为地球的2.64倍，月球为地球的1/6。

宇宙环境问题

宇宙环境对人类生存影响很大。太阳辐射是地球的光和热的主要源泉。太阳辐射能量的变化会影响地球环境。如太阳黑子出现的数量同地球上的降水量有明显的相关性。月球和太阳对地球的引力作用产生潮汐现象，并可引起风暴、海啸等自然灾害。太阳的短波紫外辐射对有机体的细胞质有损害作用，幸而大气层对所有小于2900埃波长的紫外辐射有遮蔽作用。地球也受宇宙射线的影响。一些遗传学家把地质时期的某些生物突变归咎为这种离子辐射。但它在一般含量水平下对生物体的直接影响，至今尚不清楚。太阳辐射的紫外线、X射线的强度变化，会影响地球上的无线电短波通信。

随着航天事业的发展，人类开始进入宇宙环境。飞行器在升空过程中，人体在超重的影响下，活动受阻，呼吸困难，血液循环减弱，并会引起精神失常，甚至死亡。飞行器进入轨道后，人处于失重状态，不能自由支配自己的行动。神经系统失去平衡，会造成操作错误。在失重的影响下，尿中钙含量增高。宇宙空间没有空气，声音不能传播，即使是相距很近，也不能对话。宇宙环境缺氧、低压，充满各种对人有害的高能宇宙射线，宇航员必须穿宇宙服。宇宙环境虽有壮观的太空星象使人感到新颖和兴奋，但毫无人间气息。

研究宇宙环境，是探索宇宙环境的各种自然现象及其发生的过程和规律，人类的空间活动同宇宙环境之间相互作用的关系，人和生物在空间飞行条件下的反应等，以便为星际航行、空间利用和资源开发提供科学依据。