空间科学

　　空间科学（space science），研究发生在宇宙空间的物理、化学、天文、生命等自然现象及其规律性的科学。空间科学与天文学、大气科学密切相关，研究范围是地球高层大气及其以上的整个宇宙空间。

　　发展简史　对地球周围及更遥远的宇宙空间的各种自然现象，如地磁现象、星体运行、极光、流星、彗尾等的观察；对地外来源物质陨石的分析研究；对电离层、宇宙线的发现和观测，使人类积累了认识宇宙的丰富知识。随着火箭技术的发展，1957年苏联首次发射人造地球卫星成功，标志着人类进入了空间时代。随后，许多国家发射了大量的空间飞行器，并进行广泛的多学科的综合考察研究，促进空间科学的迅速发展。发现了地球辐射带、环电流，证实了太阳风、地球磁层的存在，发现了行星际磁场的扇形结构等。月球探测器和阿波罗飞船载人登月，对月球进行了实地考察和综合性研究。这是人类第一次登上除地球之外的星球。行星际探测器系列对行星进行了探测，并由对内行星发展到外行星的探测。对地外生命的探索也取得了成果。

　　学科内容　①空间物理学。主要研究发生在宇宙空间的各种现象及其规律性。研究对象包括地球高层大气、电离层、磁层、行星大气和行星际空间等。②空间化学。研究宇宙物质的化学组成、化学过程及其演化规律的学科，又称宇宙化学。空间化学的研究，对太阳系的起源、天体的起源和生命的起源等重大科学问题，有密切的联系。③空间地质学。研究月球、行星及其卫星等天体的物质成分、结构以及形成和演化历史的学科。月球是地球的唯一天然卫星，也是离地球最近的天体，月球探测器系列和阿波罗飞船对月球的岩石、矿物和土壤等进行了综合考察研究，以及对火星、金星等行星的探测，促进了空间地质学的发展。④空间生命科学。主要研究宇宙空间的生命现象和对地外生命、地外文明的探索。在空间时代，人类和生物在宇宙空间中的活动，会遇到宇宙辐射环境、微重力条件以及生活节律等问题，有待进一步去实验、探索、研究解决。对火星、金星等行星的探测表明，除地球外，太阳系的各天体还没有发现有生命的迹象。⑤空间天文学。利用空间飞行器到地球稠密大气外所进行的天文观测和研究的学科。是空间科学和天文学的边缘学科。

　　探测方法　空间探测是空间科学研究的基础。空间探测的主要类型包括：①空间飞行器探测。指人造地球卫星、月球和行星探测器、空间实验室、航天飞机等的探测。这是空间探测的主要手段，探测的空间范围广、时间长。②火箭探测。探测的机动性强，但由于飞行时间短而受到某些限制。③气球探测。比较简便，适宜对平流层、臭氧层的探测，不足之处是探测范围小，探测高度也受到限制。④地面台站探测。这是以地面为基地的间接探测方法。具有连续性和稳定性的优点，缺点是受大气层的影响较大。在进入空间时代以后，即以空间飞行器的探测为主。地面探测是辅助性的，但仍是一种必要的探测方法。

　　展望　空间科学在实际应用方面已取得了很大进展，如在通信、导航、测地、气象观测、遥感等方面。在空间环境中，对于研制和生产高质量的单晶、多晶、合金和非晶态材料，以及高精度的电子、光学元件和特殊药品等，将产生巨大的经济效果。现代空间科学技术，已发展到有可能在地球同步轨道的高度建立太阳能卫星发电站，以获得取之不尽、用之不竭的洁净能源。空间的开发和利用已向人类展示了美好的前景。