宇宙空间环境与人类生活的近地空间环境相比，是十分严酷的。这里以太阳系宇宙空间为例来说明。首先是超高度真空，但其间每立方厘米仍有0.1个氢原子和氢分子等物质构成的星际气体。其次是极端温度。受太阳光直接照射，可以产生极高温度，那里阳光耀眼；背向太阳光，则可以是接近绝对零度的低温，那里漆黑如墨。宇宙空间的高真空、极高和极低温度，对航天器的设计和材料等提出很高的要求。