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从南天门的巍峨雄壮到广寒宫的凄冷清寂，从传说中金光闪闪、气势恢宏的如来居所到神话里紫竹婆娑、云雾缭绕的观音圣地，不可及的高远之地，尤其是深邃广远的天外之物总能持久地挑拨人的神经，激发出无数的想象。于是，就有了牛郎和织女的凄美与酸楚；于是，就有了七仙女下凡的果决与浪漫……如此，我们禁不住要问：那承载了几代人想象和寄托的高远之地、天外之乡到底是什么样子？它跟我们居住的地球又有什么不同？
“这到嘴的鸭子你怎么能让它飞走呢？！”
在现实生活中我们经常能听到这样一句取笑或调侃别人的话。这话的意思就是说进了嘴的鸭子是飞不走的，如果连到了嘴的鸭子都让它飞走了，那就说明要么你笨蛋无能，要么你倒霉透顶。当然，这是在地球上，要是在太空的话，恐怕就没人敢这样说了。
为什么呢？因为在太空，到嘴的鸭子突然飞走是再平常不过的事情了。不只到嘴的鸭子，哪怕是喝到肚子里的水、已经嚼烂了的饭菜，你要是不小心打一个饱嗝或者没有把嘴闭严实的话，都极有可能从嘴里边飞出来。这是真的吗？那又是为什么呢？
在太空，到嘴的鸭子经常飞走是千真万确的事情，原因就在于周围是太空真空环境。太空真空环境里几乎没有重力，所有的东西都飘来飘去的，科学上管这叫失重。在失重状态下，你只要轻轻一跳，就能跃出十几米，甚至飞起来。一个弱不禁风的小女子也可以轻而易举地把一个彪形大汉抓举过头顶。这样的话，在太空里岂不是人人都成了绝世的武林高手，想干什么就干什么？你要是这样想，就大错特错了。在太空中你虽然可以做到以一敌百，但这并不意味着你就可以随心所欲，无所不能。
图2.1 地面上看似不可思议的事情在太空中却极为平常
首先，太空中没有大气。没有大气当然也就没有氧气，要知道，人离开了氧气可是活不下去的。其次，太空中没有水。水是生命之源和万物之本，没有水，人一样活不了多久。再者，太空中还没有声音。地球上，声音是靠空气来传播的，没有了空气自然也就没有了声音。别人说话你听不到，你说话别人也同样听不到，在太空里人人都变成了“聋子”和“哑巴”。
越说越离谱，越说越不可思议了。但这却都是铁一样的事实。怎么会这样？
地球本身是有引力的，这种引力将大气紧紧地吸附在地球的周围，从而形成了我们通常所说的大气圈（即大气层）。这样在地球的表面就形成了人类赖以生存的空气。大气的密度会随着高度的增加而迅速下降，因此越往高处走空气就越稀少，大气压力也就越小。当达到一定高度时，气体分子的密度就会变得非常低，由此就形成了真空。真空可以分为五种：低真空、中真空、高真空、超高真空和极高真空。太空是超高的真空环境，载人航天器的运行高度则处于极高真空中。
地球因为万有引力，使得大气紧紧地环绕在自己的周围，并由此而形成人类赖以生存和生活的居住环境，包括适宜的温度、空气及各种循环等，因此生活在地球上的人类是无比幸福的。在太空真空环境中几乎没有空气，更没有水，其温度的变化也跟地球截然不同。在地球上由于有大气层，温度为大气温度，大气层起着阻隔过量热辐射和保温的作用，因此温度变化比较小。而在太空中，没有大气的保护，温度是直接由物体辐射决定的，因此往往一天之中，向着太阳的一面温度高达几百摄氏度，而背着太阳的一面则是零下几百摄氏度。说简单一点就是，人在地球上可以安然舒适地生活娱乐，而在太空真空环境里如果不借助特制的工具和设备则寸步难行，甚至根本就不可能存活。
从几千年前起人类就一直梦想着有一天可以飞向太空。人们想象太空是如何的美好，那里有天堂，有神仙，有美丽的风景等。但是人们却从没有想过遥远的太空里会有什么危险。幻想总是美丽诱人的，因为它饱含了人们的期待和寄托。
我们已经知道，在真空环境中人类根本就不可能存活，除非借助于一些特殊的设备和工具才能够维持生命。随着载人航天越来越快的发展，特别是航天员出舱活动的实现，我们已经可以凭借自身的智慧和力量进入太空，但是任何一种尝试都是有代价的。伴随着人类进入太空的步伐，人类在和太空博弈的同时也不可避免地受到种种因素的制约。
图2.2 太空飞行中的航天员
减压病就是其中最为常见的一种症状。减压病是由于航天器或者航天服内的人工大气压力环境所引起的一种症状。它虽然跟太空真空环境没有直接的联系，但却是人类为了进入太空，克服太空真空环境所付出的代价。由于气体在液体中有一定的溶解性，所以人体组织和体液中都溶有一定的气体。人在进入低压环境时，人体组织和体液中溶解的气体就会分离出来，在血管内形成气泡，如果气泡过大过多会压迫人体内部的组织，使某些组织受损，或在血管内形成气栓堵塞血管，这样就引发各种病症，航天医学中称之为减压病。
减压病的主要表现是关节疼痛，有时也会出现皮肤刺痛或瘙痒以及咳嗽、胸痛等症状，严重时还会引发中枢神经系统的病症，甚至导致神经循环虚脱。针对这种情况，出舱航天员除了要进行专门的应对性训练外，另一个十分重要的方法就是在出舱前进行吸氧排氮。
空间热辐射环境主要包括太阳辐射环境、地球反照辐射与冷黑环境等部分。
太阳是一个巨大的辐射源，每时每刻都在向空间辐射大量的能量，地球所能吸收的大约是总能量的二十亿分之一，其余都存在于宇宙空间。太阳辐射主要是太阳的电磁辐射和粒子辐射。
图2.3 太阳，作为一个巨大的辐射源，其中蕴藏了极为丰富的能量
射入到地球大气中的太阳辐射能中的一部分，受到地球大气的散射和云层及地面的反射，会返回宇宙空间，另一部分被地球表面和大气层吸收转化为热能，加热地球表面及其大气层。这一过程称之为地球反照辐射。
图2.4 太阳辐射与地球反照辐射
图2.5 飘浮在茫茫太空中的航天员，所面临的一个巨大考验就是周身的冷黑环境
当阳光透过大气层进入地球时，大气本身就对太阳起反射作用，这称为一次反射；穿过大气后到达地面，地面也对阳光有一定的反射作用，这是二次反射。通过这两次反射，地球吸收了适量的太阳辐射和能量，因此才能保持温度的平衡和稳定。然而在太空中却不一样。太空中没有大气，更没有地面，因此，在空间飞行的载人航天器与出舱航天员的航天服表面所辐射出的能量全部被太空吸收，没有二次反射。这就是说，宇宙空间吸收了载人航天器与出舱航天员的航天服表面辐射出的所有辐射能，我们把这种环境称为冷黑环境。
热环境最大的特点就是温度的变化。在热环境中温度的变化幅度和差异非常大，大到让人不可思议。它的温差平平常常就可以达到两百多摄氏度，而在地球上最多也只有几十摄氏度而已。这种极冷与极热的环境对于出舱航天员来说是一个极大的挑战和考验，同时也是出舱活动所必须克服的一个难题。
载人航天器在轨运行和航天员出舱活动时，与环境之间不断进行传热，从而影响着航天器、航天服表面和内部的温度。在空间热环境与内部热流的共同作用下，载人航天器或航天服受太阳照射的一面，温度可达120℃，而背对着太阳的一面，温度可达-100℃以下。热的时候就像是放在火堆上烤，而冷的时候则像是置身于10000米的海底，对于出舱航天员来说，这两种情况是同时存在的，其困难和危险不言而喻。
图2.6 太空中飞行的航天器
身处水深火热的恶劣环境，我们有专门的环境控制与生命保障系统，航天员出舱活动时也有特制的航天服。但是，一旦这些设备出现故障，航天员所处的热环境也就会偏离理想状态，出现过冷或过热的现象。在高温或者低温的环境下，人体的热平衡受到破坏，首先感到的就是不舒服，工作效率随之受到影响，而耐力也会降低很多。不只如此，极端的高温或低温环境将直接危及人的健康乃至生命安全。
图2.7 身处“水深火热”之中的出舱航天员
由高温环境或低温环境所引起的人体反应是一种典型的全身性热紧张或冷紧张。这种热紧张或冷紧张主要是由散热不足或过快而引起，其过程大致可分为代偿、耐受和病变损伤三个阶段。在不同的阶段，人的身体有不同的反应和变化，当达到病变损伤阶段时就已经是很危险的了。
1.代偿阶段。当环境温度上升或持续到一定程度时，人身体的热平衡就会被破坏，体内热含量也会增加，体内的温度和皮肤的温度都会有所升高。由于航天员在地面接受过大量的针对性训练，因此这一阶段对于航天员来说还构不成安全威胁。为了增加散热，体温调节机制的作用充分调动，一方面通过血管扩张增加皮肤血流量，一方面就是出汗和排汗。这样就使得身体达到新的动态平衡，从而保证航天员的人身安全不受威胁。由于这一阶段能保持较长的时间，因此也称之为充分代偿段。
2.耐受阶段。代偿阶段的进一步发展。在血管不断扩张、排汗不断增加的同时，体温也在不断上升，体内的温度和皮肤的温度也逐渐趋于一致的向恶性方面发展。这个时候容易出现的症状有：由于血管的过度扩张，血液循环速度变慢，从而造成心血不足，心率过快，导致大脑和肌肉缺血；由于出汗过多，从而引起失水、失盐，容易出现口渴、头晕、恶心等不良症状。这个时候，航天员的主观感受会由代偿阶段的热转变为极热，出现头晕、疲乏、呼吸困难、肌肉疼痛等。这也表示人体的生理承受耐力已接近终点。
3.病变损伤阶段。体温调节机制完全被抑制，人体进入热病阶段。这一阶段会出现各种功能性热病：由于循环障碍而引起的热衰竭；由于低碳血酸而引起的热昏厥；由于缺水而引起的汗腺枯竭；由于缺盐而引起的热痉挛等。出现这些症状时如果及时救护的话还可能很快恢复，若救护不及时或不加救护则会对航天员的身体特别是大脑产生严重损伤，以致危及生命。
1.代偿阶段。环境温度下降后，体温调节机制立即发生作用，通过血管收缩，减少皮肤血流量，以适当降低皮肤（主要是肢体）的温度，从而保持体内温度的稳定，维持全身的热平衡。这一阶段人的主观感觉往往仍然良好，但实际上身体已偏离了正常的热平衡状态，进入轻度冷紧张。这一阶段也同样可以称之为充分代偿段。
2.耐受阶段。由于环境温度过低或持续降低，导致体内温度的下降，从而无法维持新的热平衡。这个时候，人的肌肉开始震颤，也就是我们平常所说的打寒战。因为打寒战时可以产生一定的热量，以补充体内温度的下降，但相对于体表过快的散热还是十分有限的。而且打寒战本身又往往增加了散热，因此并不能阻止体内温度的下降。随着冷紧张的发展，寒战由局部蔓延到全身，身体极不舒服，人也会感到极冷。这时，除了四肢疼痛，不停地打寒战外，还会出现呼吸不平稳、神志不清等症状。
3.病变损伤阶段。体温调节体制完全被抑制，代偿机能完全丧失。这一阶段将出现各种无能性病症：体温调节机能失灵、寒战停止、呼吸失律、心率减慢、语言发生障碍、记忆丧失、完全失去工作能力等。如不及时进行复温抢救，冷紧张将进入最后的冷致损伤阶段，身体濒临死亡。
自然中的一切物体，只要温度在绝对零度以上，都以电磁波的形式时刻不停地向外面传送热量，这种传送热量的方式就称为辐射。在日常生活中，辐射离我们其实并不遥远，它们甚至可以说是无处不在的。我们所使用的家用电器，如电视、电冰箱、空调、微波炉、吸尘器；我们用的办公设备，如手机、电脑、复印机；我们屋里面的装饰材料，如大理石、复合地板、墙壁纸、涂料；此外还有高压线、变电站、电视（广播）信号发射塔等，都不同程度地产生和进行着各种辐射。
图2.8 自然界中的一切事物都无时无刻不在向周围产生着各种各样的辐射，就如同灯光照射一般，太空也不例外
太空环境跟地球环境可谓大相径庭，它没有大气没有水，更少有地球上形形色色的大量物品。但是，在太空中也同样存在着辐射，而且其辐射的强度和伤害度都比地球要高出许多。我们甚至可以这样说，太空环境就是一个充满着各种辐射的环境。
太空的空间辐射环境主要包括两种：电离辐射环境和非电离辐射环境。
空间电离辐射环境由天然辐射环境和人工辐射环境两部分组成。天然辐射环境包括来自银河系的银河宇宙线，来自太阳的太阳宇宙线，以及被地球磁场捕获带电粒子形成的地球辐射带。人工辐射环境包括高空核爆炸后所生成的核辐射环境以及航天器携带的设备中所使用的辐射源，如核反应器、仪器校准源和科学实验中使用的放射性核素。
图2.9 空间电离辐射演示图
空间电离辐射环境中主要成分是质子和电子，除此之外，还有α粒子、重粒子等，当这些粒子与人体相互作用时，将在人体内部组织细胞中引起电离、原子位移和化学反应，从而对航天员的健康造成危害。
图2.10 放射性物体标志
电离辐射对人体的危害可分为确定性效应和随机性效应两种。
当人体受到电离辐射时，身上受到辐射（照射）的机体细胞就会遭到杀伤，细胞功能也随之受到损害。当人体受到的照射剂量，也就是被辐射的强度，达到一定水平时，人体的细胞必然会被杀死、减少，从而造成人体器官或组织的功能性障碍。这就是我们所说的确定性效应。
随机性效应包括辐射遗传效应和辐射致癌效应。
辐射遗传效应是指电离辐射可使人体内生殖细胞中的遗传物质DNA受到损伤从而导致基因突变。因为DNA是遗传物质，因此这是一种出现于被辐射者后代的随机性效应。除此之外，辐射遗传效应还可造成染色体的畸形，对后代的出生和成长产生不良影响，严重时还会造成畸形、死胎、智力障碍等。辐射致癌效应则是说长期经受电离辐射的人更容易感染白血病和实体癌。
1.确定性效应跟被辐射者所受到的辐射量有关。所受到的辐射越强越多，其危害就越严重，对人体的影响也就越大；随机性效应则跟被辐射人所受到辐射的强弱和多少无关。
2.确定性效应的受害人就是被辐射者本人，只对遭受电离辐射的人产生影响；而随机性效应的结果却有可能是遗传性的，这就是说它可能对被辐射者本人构不成多大的威胁甚至没有丝毫影响，但却会对其后代产生严重的损害，如造成畸形、死胎等。
1.银河宇宙线：银河宇宙线可能起源于超新星爆炸，被星际间磁场加速而到达地球空间。银河宇宙线由通量极低、能量极高的带电粒子组成。
图2.11 银河宇宙线示意图
2.太阳宇宙线：太阳宇宙线主要由质子（氢原子核）和ɑ粒子（氦原子核）组成。这些粒子是在太阳耀斑爆发期间由太阳活动区发射出的高能带电粒子，这种喷射高能带电粒子的现象称作太阳质子事件。太阳质子事件的发生没有固定规律可循，具有很大的随机性，每个太阳周期有30～50次重要的质子事件。
3.地球辐射带：地球磁场因为捕获了大量的高能带电粒子，在地球表面形成一个6～7个地球半径的粒子辐射区域，这个广大的区域就是地球辐射带，也称为范·艾伦辐射带。地球辐射带分为内、外两个环带，主要组成成分是质子和电子。
图2.12 范·艾伦（1914—2006）和由他发现且以他名字命名的范·艾伦辐射带
4.高空核辐射环境：由高空核爆炸所造成的辐射环境。高空核爆炸是从1958年8月至1962年11月间进行的，影响最大的是美国在1962年7月9日进行的“星鱼”核爆炸，爆炸地点在太平洋约翰斯顿岛上空，高约400千米。这次核爆炸引起地球辐射带的电子含量增加，并且爆炸所形成的人工辐射带不论能量或强度都比天然电子强得多，对空间飞行造成了相当大的威胁。最为直接的就是它使得当时正在太空轨道上运行的多个卫星的元件出现部分失效或全部失效，导致卫星功能部分或全部丧失。
在形形色色的辐射中，有些是不能引起电离辐射的，如紫外线、可见光、红外线以及射频辐射等，这些是出舱活动中重要的非电离辐射环境。地球大气层外的非电离辐射主要来自太阳发出的辐射以及载人航天器雷达、通信系统所使用的射频辐射。
航天员在出舱活动期间所面临的比较重要的几种非电离辐射是紫外线和射频辐射。它们作用于人体时都会产生不同程度的损伤。其中，射频辐射的危害程度与磁场强度和作用时间有关，人体接收的辐射总剂量越大，发病率就越高，危害程度也就越严重。
总体来说，非电离辐射环境对人体的影响分为紫外辐射效应和射频辐射效应。
紫外辐射的主要对象是眼睛和皮肤。眼睛受紫外线照射后容易引起角膜炎，眼睑周围的面部也可能会出现一些红斑，眼睛内有进入异物或沙子的感觉。常见的症状有怕光、流泪和眼睑痉挛等。对于皮肤来说，红斑是最常见的一种反应和症状。同时，若是长期受紫外线照射的话，还会引起皮肤干燥、粗糙、松弛、多皱和黑色素沉积等皮肤加速老化的现象，严重时则会导致皮肤癌。
射频辐射效应对人体的危害更大。其危害具体表现在：
①中枢神经系统的功能性变化。通常表现为疲劳或兴奋性升高、记忆力减退、睡眠紊乱、情绪淡漠、对光和其他刺激敏感性增强。
②对视觉功能的损伤。视力下降，容易发生干性结膜炎。当射频幅度较高时还可引发白内障。
③可造成听觉功能障碍，作用于皮肤可引起热感、痛觉甚至皮肤烧伤。
④使血液动力失调，血管通透性改变，外周血管张力降低，从而出现交感神经紧张性紊乱，如心动过速、高血压、窦性心律不齐等症状和反应。
⑤影响内分泌系统，对血液循环系统、消化系统、免疫系统和代谢系统也会产生不良影响。
⑥射频辐射作用于人体还会产生远期效应，如染色体畸变等。
图2.13 紫外线、可见光、红外线的光谱及波段分布等
射频辐射
射频辐射也称无线电波，是指波长范围为1毫米至3千米的电磁波，包括高频电磁场和微波。高频电磁场按波长可分为长波、中波、短波和超短波，微波分为分米波、厘米波和毫米波。
图2.14 不同种类电磁波的波长
在本章第一节里，我们提到了失重，也知道微重力环境是一种很重要的太空资源。在失重环境下，到嘴的鸭子随时可以飞走，弱不禁风的小女子不费吹灰之力就可以把一个彪形大汉举过头顶。这些在微重力环境中也一样。
图2.15 在太空微重力环境下呈悬浮状态的水滴
完全失重是一种理想的情况，在实际的航天飞行中，航天器除受引力作用外，还不时受到一些非引力的外力作用，如地球附近残余大气的阻力，太阳光的压力。根据牛顿第二运动定律，力对物体作用的结果是使物体获得加速度，航天器在引力场中飞行时，因为它受到的非引力的力一般都很小，产生的加速度也就很小。这种非引力加速度通常只有地面重力加速度的万分之一或更小。为了与正常的重力对比，我们就把引起这种微加速度现象的非引力叫做微重力。
1.由于地球的吸引而产生的力，叫做重力。这是大家最常见，也最熟悉的一个概念。重力方向竖直向下，在地面上相同地方的物体所受重力G的大小跟物体的质量m成正比，用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近，g取值为9.8牛/千克，表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛。
2.物体对支持物的压力小于物体所受重力的现象叫失重。当物体在进行航天飞行时，它们的重量就不见了，这种现象也是失重。应该指出的是，失重是指物体失去重量，而不是失去重力。重量是物体对其周围相接触的物体或介质所表现出来的作用力；重力则是地球（或其他天体）对物体的引力。重量与重力（引力）有联系，又有区别。重量消失（等于零），不等于重力或引力消失（等于零）。我们可以说，失重就是零重量。
3.微重力又称为零重力，从严格意义上讲，应是零重量。失重只是一种理想的情况，微重力才是实际情况。但一般情况下并没有区分得如此细致，通常所讲的零重力和零重力环境，也可以等同于微重力和微重力环境。失重是最大众化的说法，微重力则是学术研究中的准确术语。
图2.16 航天员在抛物线飞行中体验模拟出来的微重力环境
微重力环境虽然是一种很宝贵的太空资源，听起来也神秘莫测，但是如果真的让你在微重力环境下生活，哪怕是只待上一会儿的话，你恐怕就会有另外一番感想了。对于一直生活在地球重力环境下的人类来说，一旦进入微重力环境，人的身体和器官就会出现一系列的生理反应。
拿航天员来说，这种微重力环境会使他们出现头晕、目眩、恶心、困倦等症状，对体内器官会造成影响。航天员一旦进入微重力状态，由于缺乏重力的向下吸引，全身体液会向上半身和头部转移，出现颈部静脉鼓胀，脸变得虚胖，鼻腔和鼻窦充血，鼻子不通气。而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。除此之外，微重力环境对于人体的肌肉、骨骼也有一定的影响。
针对这些情况，世界各国已进行了大量的研究，并采取了一定的防护措施，经过多次试验，有些已取得明显的效果，但有的病症目前还不能有效治愈。到目前为止，主要还是通过地面训练，逐渐适应该环境，来降低微重力环境对人体的影响。
图2.17 微重力环境中人的种种形态
1.在重力环境中，气体（或液体）会依靠自身的流动来实现热量的传递，这一过程称之为对流。比如我们冬天取暖用的暖气片，它通常是放在窗下，使得热空气向上，冷空气向下，从而形成对流，使室内空气变暖。在微重力环境下就不一样了，气体的这种自然对流基本消失，对流中所交换的热量也极小，取而代之的则是通过分子扩散来实现热量的传送。
2.在液体中，大小相同的物质会因为密度的不同而出现不同的分层。这是一个最为普通的常识。密度大、质量大的东西总是最先沉入水底。然而在微重力环境下，液体中由于物质密度不同引起的沉浮和分层现象是不存在的，物质的混合与悬浮也可以控制，并不存在分离现象。
3.在重力环境下，因为地球引力的存在，才使得液体能够保持一定的形态，既不像气体一样游移不定，也不像固体一样固定不动。在微重力环境下，液体在地球上所受到的各种作用力基本消失，束缚它的力主要是其自身表面的张力和液体与物体表面之间的附着力。在这种情况下，要是一不小心触动了这些液体或是施加了其他的外力，它就会像天女散花一样四处飘散，以小水珠的形式游离在太空。
4.在微重力环境下物体的运动特性跟在地面时完全不同，物体在空间可以随意停留。人在微重力环境中也个个“武力”大增，可以很轻松地做出许多在地面很难完成甚至不可能完成的动作。如一个指头拿大顶，随意做各种翻滚动作等。
图2.18 身处微重力环境中的“武林高手”，一根手指头就能将一个彪形大汉轻而易举地顶起来
在太空中，对航天器和出舱航天员构成威胁的除了真空、热环境、微重力环境和空间高辐射外，还有另外两个不容忽视的因素：微流星体和空间碎片。
微流星体是太空中本来就存在的物质，是行星际空间的尘粒和小物体的总称。它们一般由小行星和彗星等演变而来，通常都很小，直径不足1毫米，质量也小于1毫克，主要集中在100～400千米的高度范围内。微流星体在太阳引力的作用下运动，运动速度极快，平均速度为每秒10～30千米，最大的时候可以达到每秒72千米。
空间碎片又称太空垃圾，是人为原因造成的。它是指人类在航天活动过程中所产生的空间废物。至今，能够探测到的长年在环绕地球的轨道上飞行的长度在10厘米以上的碎片就有近13000个。这对正常运行的载人航天器和进行出舱活动的航天员来说构成了严重的威胁。
图2.19 “飘浮”在太空中的微流星体
图2.20 在太空中高速运转的空间碎片
1.流星是分布在星际空间的细小物体和尘粒，也叫做流星体。它们飞入地球大气层时，会跟大气摩擦发生光和热，最后被燃尽成为一束光。我们通常所说的流星就是指这种短时间发光的流星体，俗称贼星。流星包括单个流星（偶发流星）、火流星和流星雨三种。比绿豆大一点的流星体进入大气层就能形成肉眼可见的流星。
图2.21 流星
图2.22 英仙座流星雨
2.微流星体是流星中的一种，特指那种很小的，如尘埃一般的流星体。微流星一般分雨流微流星（亦称流星群）和零星微流星（亦称背景流星）。在太阳系内，流星群有500多个。典型的如天龙座、狮子座流星群。背景流星是指流星群以外的流星，它们的轨道是随机的，强度比较稳定。
图2.23 左图为日本太空美术家加贺谷穣笔下的狮子座流星雨，右图为狮子座流星群
图2.24 在太空用雷达和光学望远镜观察地球时看到的在轨道中高速运转的空间碎片
微流星体和空间碎片是航天器轨道空间的固体颗粒。它们都是高速运动的尘埃，极高的速度使它们具备了极大的动能。举个简单的例子，一颗直径1毫米的微流星体就可以轻而易举地穿透3毫米厚的铝板。可想而知，如果它们当中的某一个或者一些与航天器相撞的话，后果不堪设想。
1970年4月14日11时8分，“阿波罗13号”飞船航行到距地球329961千米时，突然遭遇微流星碰撞，导致它的辅助舱的2号液氧箱爆炸，登月计划也由此被取消，飞船只好返回地球。
除了碰撞导致的直接损坏之外，质量小的微流星体还对载人航天器表面起沙蚀作用，使航天器表面变得粗糙，造成表面热控涂层特性破坏，对于光学表面、太阳电池等，会影响其透光性能，引起表面材料的熔化与汽化等，光学系统的污染影响光学和射电天文学工作等。
空间碎片与运行的载人航天器发生碰撞造成的破坏程度取决于空间碎片的质量和速度。一般来说，直径大于0.01厘米而小于1厘米的空间碎片会影响航天器结构，大于1厘米的碎片则会造成卫星的严重损坏。由于空间碎片是运动的，所以在碰撞事件中即使很小的空间碎片与载人航天器相撞也会使航天器遭到破坏。例如，直径仅几厘米的空间碎片与载人航天器相撞就可能摧毁载人航天器或危及舱内航天员的生命安全；毫米级的粒子不仅能降低太阳能电池或光学仪器的性能，甚至能穿透在空间行走的航天员的航天服。
图2.25 俄罗斯航天员进行太空行走，为国际空间站安装遮蔽罩以预防和应对空间碎片与微流星体的侵害
空间碎片的具体成分
①航天器在发射或工作时丢弃的物体占12%。包括镜头盖，丢弃的螺母、螺栓和载人活动期间丢掉的一些东西等。
②消耗的和完整的火箭箭体占14%。
③不再工作的（寿命已到）有效载荷占20%。
④其他各种碎片占54%。
空间碎片的主要来源
航天器在轨破碎是空间碎片的主要来源，是由航天器在轨爆炸或在轨碰撞所致，包括：
①有意破碎。把爆炸摧毁航天器作为卫星试验的一部分，如苏联在1968—1980年间共进行了20次反卫星试验，这些被摧毁的卫星成为空间碎片。
②因运载火箭出现故障导致爆炸。
③有意摧毁发生故障的军事卫星。
④破碎原因不清及二次碰撞产生的碎片。
空间碎片的寿命
空间碎片在空间运行时具有一定的寿命，寿命的长短与碎片所处运行高度相关。轨道高度在100～150千米之间的碎片，绕地球几圈后就将陨落；轨道在200～400千米之间的碎片要运行几周；而轨道高度在600千米以上的碎片则要运行1年以上；在地球静止轨道上的碎片具有百万年以上的寿命。