自宇宙大爆炸以后,随着宇宙的膨胀,温度不断降低,现在,太空已成为高寒的环境,平均温度为零下270.3℃。



 

  在太空中,各种天体也向外辐射电磁波,许多天体还向外辐射高能粒子,形成宇宙射线。如太阳有太阳电磁辐射,太阳宇宙线辐射和太阳风,太阳宇宙线辐射是太阳在发生耀斑爆发时向外发射的高能粒子,而太阳风则是由日冕吹出的高能等离子体流。



 

  许多天体都有磁场,磁场俘获上述高能带电粒子,形成辐射很强的辐射带,如在地球的上空,就有内外两个辐射带。由此可见,太空还是一个强辐射环境。



 

太空还是一个高真空,微重力环境。重力仅为百分之一到十万分之一g (g-重力加速度) ,而人在地面上感受到的重力是1g。



 

航天器独特的环境



 

在太空飞行的航天器,除遇到上述自然环境外,还有独特的诱导环境,即在太空环境作用下、航天器某些系统工作时所产生的环境。它主要有以下几种。



 

  极端温度环境。航天器在太空真空中飞行,由于没有空气传热和散热,受阳光直接照射的一面,可产生高达100℃以上的高温。而背阴的一面,温度则可低至 -100~ -200



 

  高温、强振动和超重环境。航天器在起飞和返回时,运载火箭和反推火箭等点火和熄火时,会产生剧烈的振动。航天器重返大气层时,高速在稠密大气层中穿行,与空气分子剧烈摩擦,使航天器表面温度高达1000℃左右。航天器加速上升和减速返回时,正、负加速度会使航天器上的一切物体产生巨大的超重。超重以地球重力平均加速度(其符号为"g",g 约为9.8米/平方秒
)的倍数来表示。载人航天器上升时的最大超重达8g,返回时达10g,卫星返回时的超重更大些。



 

  失重和微重力环境。航天器在太空轨道上作惯性运动时,地球或其他天体对它的引力(重力)正好被它的离心力所抵消,在它的质心处重力为零,即零重力,那里为失重环境。而质心以外的航天器上的环境,则是微重力环境,那里的重力非常低微。



 

失重和微重力环境是航天器上最为宝贵的独特环境。在失重和微重力环境中,气体和液体中的对流现象消失,浮力消失,不同密度引起的组分分离和沉浮现象消失,流体的静压力消失,液体仅由表面张力约束,润湿和毛细现象加剧等等。总之,它造成了物质一系列不可捉摸的物理特性变化,提供了一种极端的物理条件。利用这些地面上难得的环境条件,可进行许多地面上难以进行的科学实验,生产地面上难以生产的特殊材料、昂贵药品和工业产品等。