在地面生活的人，每时每刻都置身在丰富多彩的地表环境之中。大自然的鬼斧神工，造就了山川河流等地貌形状；地球上的不同区域，生长着适应本地区环境的动物和植物；地球公转产生了春夏秋冬四季更迭，地球自转形成了白天与黑夜。太空环境则与地面上的环境有很大的不同。

　　地球被一层很厚的大气层包围着，据科学家估算，大气质量约为6 000万亿吨，差不多是地球总质量的百万分之一，其中包括78%的氮，21%的氧，0.93%的氩，0.03%的二氧化碳，0.0018%的氖，此外还有一些水汽和尘埃等。在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成厚度大约在1 000千米以上的大气层。大气层并没有明显的界限，离地面越远，大气密度越低，气压也越低。探空火箭在3 000千米高空进行的探测表明，那里仍然有稀薄的大气。距地球表面超过700千米的空间，那里空气分子之间的碰撞极少，接近“碰撞极限”，此高度之外的区域被定义为“真空”。

　　大气压力是由大气重量产生的压强，即大气压强，简称气压。地球大气层的大气压力随着高度的升高而迅速下降，在5.5千米高度处，其压力为地面大气压力的1/2；16千米高度处，大气压力则降至不到地面的1/10。300千米以上的空间，已基本具有与外层空间相似的特性，其特点是空气十分稀疏，大气压力在10-8千帕左右，大气环境接近于真空状态。这里是载人航天活动的主要区域。

　　地球大气层温度变化很不规律。在地球表面，气温最低为-87℃，最高为60℃，平均约21℃。随着高度的增加，在约100千米的高度内，气温呈W形变化，两次低谷发生在18千米和85千米处，分别达到-70℃和-113℃。超过85千米以后，气温不断上升，可高达1 000℃以上。300千米以上的空间，由于强烈的太阳辐射和巨大的热沉，使空间内任何物体都面临着极端温度的同时侵袭。在向阳面，热辐射产生的高温达146℃，在背阴面，温度则会降至-170℃，向阳面和背阴面温差达到几百摄氏度。

　　载人航天器一般在200～500千米的高度绕地球作近地轨道飞行。要使航天器沿地球轨道飞行，其飞行速度不能低于7.91千米/秒的第一宇宙速度，入轨后，航天器绕地球飞行，重力完全充当了向心力的作用，也就是说航天器处在微重力环境之中。

　　在微重力环境中，人身体上所有与重力有关的感受器官都会发生变化，四肢感觉不到重量，人体感觉不到头部活动。这种异常的感觉，会使航天员造成定向错觉，当用手推拉航天器舱壁时，感觉不到自己的前后运动，因而会认为航天器在前后运动，自己是静止不动的。在微重力环境下，航天员会出现头晕、目眩、恶心、困倦等症状，全身体液向上半身和头部转移，出现颈部静脉鼓胀的现象，脸变得虚胖，鼻腔和鼻窦充血，鼻子不通气。体液的转移会使航天员出现血浆容积减少，血液浓缩，从而导致贫血。微重力环境对于人体的肌肉、骨骼也有一定的不良影响。

　　高层空间存在大气压力低、缺氧、温度变化异常等问题，此外，还存在看不见但又无处不在的空间高能辐射，显然，人类在这样的环境中是无法生存的。为了保证航天员的安全，载人航天器和舱外航天服要为航天员提供接近地面的大气环境，包括充足的氧气、合适的压力和适宜的温湿度。此外，还要考虑低压、宇宙辐射和微重力等太空环境对航天员机体造成的影响。