載人航天是當今世界最複雜、最龐大、最具風險性的航天工程，那麼，人類為什麼還要斥巨資發展載人航天事業呢？首先，人類永無止境地探索自然奧秘的本性，促使人類在繼陸地、海洋、天空之後，向更新、更廣闊的太空邁進；其次，在太空，人所具有的能力和作用，是任何裝置都無法替代的；再次，地球面臨的資源危機和環境危機，促使科學家關注和思考人類社會的未來發展，並把太空作為實現人類可持續發展的方向。
航天員常住太空的家：國際空間站
所謂太空，也就是外層空間，是地球稠密大氣層之外的空間區域。在航天技術領域，通常將地表120km以上的區域稱為空間或太空。由於技術水平的限制，人類的航天活動目前主要在太陽系以內的空間進行。
太空有著“獨家僅有”的寶貝，那就是空間環境及資源。微重力、強輻射、高潔淨、高真空環境，豐富的太陽能以及眾多星體上的海量礦物資源，比如月壤中的氦-3等等。這些資源在地球上難以獲得，但在太空中卻是隨處可見的。
利用這些資源，登上太空的航天員可以進行科學實驗，改善生產工藝，還能夠得到在地球上難以生產或無法生產的產品，比如太空育種出的新品種水稻等，為人類創造新的財富。
太空育種產生的水稻新品種華航1號
人類親臨太空，不僅可以擴充套件認知領域，揭示新的自然規律，而且能夠將載人航天科技成果用於改善生活質量和發展高技術，促進科技進步和產業發展。實際上，空間技術應用已經成為促進經濟和社會發展的重要推動力之一。
此外，載人航天是高技術密集的綜合性尖端科學技術，對當今世界的政治、經濟、科學技術等諸多方面具有重大的影響，已經成為衡量一個國家綜合國力的重要標誌。
就像藏有寶藏的密室通常配備了多重機關一樣，太空也為想要“取寶”的航天員們準備了許多艱難的考驗。
超重和噪聲
在發射的加速上升段和返回途中，航天員要經受超重過載，它通常數倍於地球引力。當加速度作用於人體的方向由頭至骨盆時稱為正向過載，可能引起頭部、上身缺血和視力障礙，嚴重時還可能發生暈厥。
神舟十一號航天員景海鵬、陳冬返回地球途中
同時，在發射、在軌飛行、返回的過程中，航天員所處的環境都會伴隨著巨大的噪聲。噪聲強度過大，會影響航天員的心率、血壓和耗氧量，可能誘發心血管功能紊亂並降低工作效率。
航天員們在國際空間站的生活
在軌執行時，噪聲比發射上升段和返回再入段小得多，但也相當於繁忙交通路口的噪聲強度。
失重
進入太空後，人體處於一種失重狀態，對生理功能有很大影響。
航天員在太空中處於失重狀態
中長期航天飛行，失重會導致航天員出現多種生理、病理現象，主要表現為心血管功能障礙、骨丟失、肌肉萎縮、免疫功能下降、內分泌機能紊亂、工作能力下降等。
宇宙輻射、真空和高溫低溫
太空是一個高真空、超低溫、強輻射的環境。這種環境人一旦暴露其中，將面臨失壓、缺氧、低溫和輻射損傷4大危險。
太空沒有氧氣和外部大氣壓，如果人直接暴露於太空，將會立即窒息死亡，也會因為壓力壓迫內臟和器官脹裂而立刻喪命。
不說太空環境本身溫度就很低，至少在-100℃以下，就說太空是高真空環境，熱量都無法傳導和對流。載人航天器飛行中，向陽面溫度高達100℃以上，而背陰面或陰影中，溫度則在-100℃以下。如果載人航天器沒有良好的隔熱設計和艙內溫度控制能力，航天員將面臨“冰火兩重天”的考驗。
航天員在航天器內得到隔熱設計和溫控系統的保護
太空中不僅有輻射，各種天體也在向外輻射電磁波，甚至高能粒子，形成宇宙射線，例如，銀河系有銀河宇宙線輻射，太陽有太陽電磁輻射、太陽高能粒子和太陽風。
日地空間輻射環境
由於地球大氣層的遮蔽效應，宇宙空間的輻射到達地面的劑量很小，對生活在地球上的人類基本沒有危害。而宇宙空間中，航天員如果沒有有效的輻射防護，可能會受到宇宙輻射的致命傷害。
大氣層保護我們免受輻射傷害
微流星和空間碎片
微流星來自於岩石或更大碎片的碎裂物，通常產生於太陽系形成之際。微流星相對於航天器的速度大約為每秒數十千米，就像武俠片中的“暗器”，對航天飛行有重大威脅。
在空間常見的微流星景觀
抵抗微流星的撞擊，是設計航天器和航天服面臨的難題。微流星雖然體積小，但數量多，高速撞擊會對航天器外殼產生砂蝕效果，長期暴露會危害到航天器各系統的效能。
國際空間站上的艙外防護罩被一顆微流星體擊穿
空間碎片又稱為空間垃圾，是指廢棄的火箭或航天器的殘骸和它們爆炸或碰撞產生的碎片。空間碎片與航天器的相對速度在0～16km/s之間，稍低於微流星的相對速度，但空間碎片和航天器發生碰撞的機會很多。
太空垃圾示意圖
一旦相撞，可在航天器的表面留下撞擊坑或穿孔，甚至造成航天器表面的機械損傷。體積相對較大的微流星和空間碎片，對人和航天器的破壞都是致命的。
時間節律
載人航天器一般繞近地軌道飛行一週大約90分鐘，這就是說24小時內有16個晝夜變化。長期生活在地球上的人，短期內不能適應這樣的晝夜週期變化，就會出現一些生理功能紊亂現象，如睡眠障礙、容易疲勞等，同時工作效率會降低。
地面環境下人體的晝夜節律週期
因此，保障航天員在航天特殊環境下健康生存，完成預定的工作任務並安全返回地面，是非常不容易的，這也是載人航天飛行頭等重要的任務。
要透過層層選拔，要經過魔鬼訓練，要在太空中“以身犯險”，航天員們依然義無反顧，為全人類的幸福在浩瀚太空中前行。這也是航天員的故事的開始。