航天科技在工业和生活中的应用
实际上，航天科技的一些重大成就已经在国民经济的各个部门得到了推广应用，有力地推动了经济的发展。例如，有数十种新材料已应用于机械制造；一些试验台已用于提高民用机械寿命试验；航天飞机的结构试验方法与装置已推广到各种飞行器、新型汽车、农业机械的研制中；航天飞机的自动着陆系统也已用于民航和货运飞机的全天候着陆控制上；为研制航天飞机和其他航天器而开发的计算机辅助设计、计算机辅助制造的技术已应用到其他各行各业。航天技术在民用工业技术领域的推广应用，大大促进了国民经济各个部门的技术更新。
航天技术也给医疗卫生事业带来了福音，利用航天技术的成果来检查和治疗疾病已是屡见不鲜。例如，可用航天技术治疗心脏病。如今可以把人造卫星上的微型电路和镍镉电池移植过来，制成可充电的埋藏式心脏起搏器，帮助病人的心脏工作。这种起搏器体积小，重量轻，而且可以从病人体外充电，减少了因更换起搏器给病人带来的痛苦。又如用来监测载人宇宙飞船航天员身体状况的血压检测器，目前放置在美国的各个公共场所，供有高血压的病人检查血压，使用很方便。这种仪器能根据血液流动的声音来分析人体血液情况，测出收缩压和舒张压，并能将每次测量的血压数据自动记录下来，供医生治疗时参考。航天技术中的红外摄影和判读技术，可用来确定烧伤病人皮下深处组织的烧伤程度和坏死组织的范围，从而为早期进行切痂植皮手术提供可靠的依据，避免本可自动愈合的组织被误切掉。利用航天器上用的敏感辐射计，能测量0.1摄氏度的温度变化。由于癌组织比正常组织温度高，所以用它能检查出什么地方有癌变。它还能测出人体更深部位的温差。航天技术成果还可用于制造新的医疗卫生器械。例如，用于航天器上的自动微生物检测器，在地面上15分钟内可测出液体中微生物的含量；利用航天工艺技术可以为下肢瘫痪的病人制造一种能上下楼梯的折叠式扶车等。在空间探测中发展起来的自动光学显微镜，可以把在宇宙空间拍摄的不太清楚的图像增强成高分辨率的显示图像。把自动光学显微镜用在医学上，可提高X光图像的效果和使其他病理图像更加清晰。
为在地面测控中心能监测航天器上航天员身体状况而发展起来的远距离电子医疗系统，也可用到医疗卫生事业上来，这就是遥诊医学。它可以把偏远地区的医务人员与大城市医院的高级医生联系起来，解决偏远地区疑难病和突发病的治疗问题。例如1989年3月，美国提供一个兼容的卫星地球站，设在亚美尼亚共和国，开始了国家之间的医疗咨询。美国的医疗设施通过商业卫星公司和国际卫星公司的卫星与亚美尼亚的医院和康复中心连接。每周2天，每天提供若干小时的单向电视和双向通信能力，以提供医疗咨询帮助。
参加未来航天活动的成员
虽然人类踏入太空已有30多个年头，航天员仍然是一种稀有的职业，能进入太空飞行的人实在是太少太少了。
今天的宇宙飞船和空间站乘员组除指令长外，还有飞行工程师、医生和通常精通几门科学与技术的研究工程师，这是由于飞船现今有限条件决定的。随着空间技术的蓬勃兴起，人类终将把生产实践和科学实验的范围扩大到地球外层空间。人类在认识自然和改造自然的历史进程中，将达到一个新的台阶。在地球近地空间会出现庞大、永久性、多舱结构的航天复合体，执行大范围的工作，其中有利用空间特殊环境与资源加工生产某些产品的宇宙或太空工厂、太阳能电站、大气外天文台、空间导航站等。那时，就有必要用能操作这些复杂设备的高素质专家来构成航天乘员组。这样，航天乘员组必须由飞行工程师和上述专家共同组成。他们操纵设备、进行维护修理并在飞行中控制这些设备。
除乘员组外，还有一个研究集体，包括地质学家、海洋学家、气象学家、生态学家、垦荒专家、冰河学家、天文学家。他们是进行空间科学研究的专业人员。
另外，有必要为上述两类人员提供每天的服务。服务人员应包括厨师、装配工、暖房菜园工等，还应有医疗服务人员。因此，看来酷像一艘研究船的载人航天复合体，其人员组成包括三部分：第一是乘务组人员；第二是科学研究集体；第三是后勤服务人员。
在更远一些的未来，人类会进行星际旅行，那时需要人们研究和开发月球、小行星或其他天体，并把它们变成空间科学研究和太空工业中心以及用作燃料加添、维护修理、乘务员换班的中转基地。届时，就会出现一个新的职业，其中有太空导航和领航、空间救援和星际学家。今天还很难说未来宇宙航行需要什么样的专家，但当宇宙航行成为普通和平常之事的时候，这些就成为从事这些工作的人员每天的职责了。那时，“航天”一词不再表示一种职业，而仅仅是一种外空活动而已。
建立空间生态系统的可能性
曾经在地球近地轨道上运行的“和平”号空间站，通过航天体系的帮助，由“进步”号货运飞船定期运送食物、水和空气。未来载人星际飞船的乘员飞离地球数百万、数千万千米时，再通过类似的运输系统进行补给，即使不是不可能，也必定是十分的困难。
在空间，一个人每天消耗食物、氧气和水，总计可达10千克；如果乘员组只由3人构成，在空间生活1个月，需要消耗1吨的氧气、食物和水；如果生活1年则需12吨；如果飞往别的行星，例如飞往近邻火星探测，则需2~3年时间，总共需消耗氧气、食物和水多达24~36吨，如果不用运输线保障供给，要带上2~3年的给养飞往其他星球也显然是不可能的。
此外，当飞行时间增加时，在飞船上创造一个舒适的环境，以接近人的通常需要，这个问题就变得非常的尖锐。航天理论奠基人康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基在世时想到了这些问题，并认为可以通过在飞船上建立温室来解决供应问题，他当时认为这是完全可以实现的。
在飞船上，他想象飞船把航天使团送到遥远行星，乘务人员会得到新鲜蔬菜、食物和维生素，排除二氧化碳，制造氧气并美化居住舱室。
科学家们认为在空间建立一个类似地球的生物系统是一项真正的挑战性任务。在这样的系统中，高等和低等植物起着关键的作用。很多专家已经推荐小球藻类作为主要的氧源。这种单细胞海藻在失重状态迅速繁殖，有效地产生氧而不产生有毒物质。虽然小球藻类内含蛋白质、脂肪、碳水化合物和维生素，但它们却很难充作人的食物。有一位专家说，咀嚼单细胞藻类，得不到我们所喜欢的感觉，它有着一种讨厌的味道。
科学家们设想用海藻作为动物和家禽的饲料，而它们供给星际飞船的乘员肉类、牛奶和鸡蛋。人类最好使用高等植物。当初在空间站，航天员曾进行第一批高等植物培育试验，结果令人失望，因为它们在成熟期死亡；但是后来又经过不懈努力，通过一系列试验又产生了希望。最后的结论是，在失重状态下，高等植物基本上能通过生长的所有阶段，这对未来的星际旅行有着极为重要和根本的意义。
支持空间生物生命系统的开发工作仍在实验阶段。正在作出的努力是寻找生长植物的最有效方法，例如在人造土壤中使植物生长的方法。在白俄罗斯共和国，科学家已经发展了一种人造土壤，它看上去像沙，但实际上是由两种类型的专门塑料材料组成的。它充满15种从通常的肥料中提取的营养物。植物生长，要进行光照，土壤也需要浇水。
使用人造土壤的实验表明，它可能有巨大的实际意义。1平方米菜园在70天内可生产1千克小萝卜。与此形成对照的是1平方米人造土壤21天可生产10千克小萝卜。这些成果不仅在实验室，而且在某破冰船上试验时也获得，那里配备了人造实验菜园。
科学家还研究了空间失重状态下生长植物的其他方法，如溶液培养和电刺激培养。例如，美国洛克希德宇航公司在加利福尼亚州森尼韦尔实验室培育适合太空生长的蔬菜。研究人员将莴苣、胡萝卜和西红柿放进无土壤的培养基中，并在失重条件下培育起来。结果发现，莴苣在含水的培养基中生长比在土壤中快2~3倍，并且发现莴苣很难与西红柿混种，只要有西红柿，莴苣便难于成活。原因可能是西红柿消耗的培养液太多，也可能是它对莴苣有毒，这有待进一步试验。使科学研究人员兴奋的是用这种溶液培育的胡萝卜大获成功，长出来的胡萝卜味道鲜美，百尝不厌；但胡萝卜的形状怪异：上半部还算正常，下半部却向上弯曲，根须则像卷发一样卷绕在一起。时间将会证明哪一种植物培养方法更有效。
航天医学专家说，长时间的星际飞行的生物生命支持系统只能适应生物特性，其他别无选择。因此，科学家根据自然界的生物链关系，安排这样的周期实验：一组生命或者它们生命活动的产品作为食物，在每一个周期内供给其他的生命。
目前，科学家试图在生物生命支持系统中包括进动物王国的成员。已经考虑鹌鹑将是第一批空间家禽场的居民，它的肉具有很高的热量。还应指出，它特别能产蛋。现在正在空间飞行中试验生物生命支持系统的不同元素，发展生产动物、植物和整个生物社会的技术。随着时间的推移，将可以回答更多的问题。然而，科学家们相信，在空间建立一个封闭的生态系统是可能的。如果今后能把这个信念变成现实，并建立起这样的生态系统，那么，到遥远的行星或天体进行星际旅行的理想将会变成真正的可能。
知识点近地轨道
近地轨道，又称低地轨道、顺行轨道，是指航天器距离地面高度较低的轨道。近地轨道没有公认的严格定义，一般高度在2000千米以下的近圆形轨道都可以称之为近地轨道。由于近地轨道卫星离地面较近，绝大多数对地观测卫星、测地卫星、空间站以及一些新的通信卫星系统都采用近地轨道。
近地轨道的特点是轨道倾角即轨道平面与地球赤道平面的夹角小于90度。我国地处北半球，要把航天器送上这种轨道，运载火箭要朝东南方向发射，这样能够利用地球自西向东自转的部分速度，节约火箭能量。地球自转速度可通过赤道自转速度、发射方位角和发射点地理纬度计算出来。因此，在赤道上朝着正东方向发射飞船，可利用的速度最大，纬度越高利用的速度越小。
前景诱人的空间太阳能电站
煤作为主要能源曾在工业革命中起过主要作用，而作为能源的石油是和20世纪的种种产业成就联系在一起的。可是，随着世界经济的发展，电力消耗日益增快，能源不足的矛盾相当突出。另一方面，更进一步和过分使用煤和石油等不可再生能源也导致了地球自然环境的破坏，更大规模地发展核电站又担心会构成对人类生命安全的威胁，于是很多科学家不约而同地想到了利用太阳能。
确实，如能利用太阳能作能源，可以避免上述种种矛盾和担心。太阳能真是取之不尽、用之不竭，亿万年来无私地奉献给了宇宙，也为人类送来了光明和温暖。太阳把辐射到宇宙空间能量的大约二十亿分之一穿过15000万千米的路程投射到地球上。这能量相当于173万亿千瓦的功率，或者说约等于每秒把550吨原煤的能量输送给地球。但是，太阳能的散射面很宽，特别是经过地球大气层时，大部分能量被大气层反射、散射或吸收掉了。在宇宙空间，由于太阳光线不会被大气减弱，也不会被大气阻拦，可以直接受到太阳光的照射，因此在那里建造一个太阳能电站，应该是个好主意、好想法。
空间太阳能电站作为人造天体，在绕地球运行过程中总有一部分时间被地球挡住阳光，也就是说要进入地球的阴影部分。不过，这时间并不长。如果太阳能电站的轨道选择得好，可以使这个时间变得很短。例如，太阳能电站若处在赤道上空35860千米的同步轨道上，它绕地球一周的时间为23小时56分钟4秒，与地球自转周期相同，则太阳能电站对地球来说是静止的，一年中仅在春分和秋分前后45天，而且每天至多只有72分钟有被地球挡住阳光的时候，在其余时间内，电站的大面积电池帆板可以受到太阳光的连续照射而把光转变为电。和地面相比，用同样面积的太阳能电池帆板，在同步轨道可多获6~11倍的太阳能。如果把空间太阳能电站建设在圆形日心轨道上，那就不再怕地球挡住阳光，并可获更多的太阳能。
怎样把太阳能电站的电能传送给空间工业用户和地球，是建设空间太阳能电站的关键问题。早在1968年，科学家就设想在宇宙空间的太阳能电站聚集大量阳光，利用光电转换产生直流电，并通过相应的装置将直流电变换成微波，以微波波束的形式传输到太空用户或者传输到地球上，用户接收站又将微波能量再转换成相应的电能，联入用户供电网络。由于微波能顺利通过云雾和烟等，每天向地球输电时间不受任何限制。而在空间没有重力并且真空，太阳电池帆板可以做得很大，微波器件无需严格密封，而微波电能的定向发射和接收，对环境危害较小。虽然微波的放射性也是一种污染，但和煤与石油对大气的污染，以及和核电站可能产生的放射性等类污染相比，几乎可以说是微不足道的。空间太阳能电站的优势还在于它不必使用煤、石油等不可更新的自然资源。
