空间站又称航天站、太空站、轨道站，是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器。
营造空间站的“小气候”
宇宙飞船座舱的小气候，是保证宇航员生命安全的至关重要的问题。在太空做长期旅行，开辟空间绿洲，既给空间站提供生态环境，又可供给宇航员蔬菜、果品。
宇宙飞船座舱的大气
为营造与地球相似的生活环境，宇宙飞船设计时采取了一系列十分可靠的技术手段。
其一，模拟大气的混合比例，创造大气条件。太空的空气异常稀薄，在200千米的近地轨道，大气压力仅为地面的六百万分之一。人若无保护，就会造成体液沸腾，失去意识。因此，座舱气压的确定，是载人航天的一个重要考虑。
为保证座舱内有近似地球的大气环境，座舱采取一个大气压的氧、氮混合压力制度，用罐装气体或电解供氧的办法使座舱中氧气占80％，氮气占20％，保障宇航员每人每天所需的576～930克氧气。对每人每天呼出的约1000克二氧化碳，采用分子筛吸附等方法处理，规定其浓度不大于1％。
其二，保持座舱内适当的温湿度。座舱通过自动调温、调湿和通风系统来实现温湿度的控制。座舱热源首先来自人体热，每人每天大约产生75～150大卡（314～628千焦），占总热量的三分之一；其次太阳辐射和各种电子仪器散发的热量，亦占三分之一左右。除座舱壳体采取隔热措施外，还采用专门的热交换器，把多余的热量吸收辐射出去，使温度维持在18℃～25℃。人体每天呼吸、出汗和皮肤蒸发排出水分1.5升，会在座舱内形成水蒸气，不及时除去，会使电路造成短路。座舱采取冷凝和化学吸收办法，使相对湿度控制在30％～70％之间。
其三，经常保持座舱卫生。人体代谢物达400种，和各种垃圾、废物混合在密封舱内会造成环境污染，给宇航员身心带来危害。座舱采用物理吸附、化学吸收等方法，排除空气污染。
其四，在轨道上，飞船因处于失重状态，气体自然对流现象消失。为维持人体热平衡，采取气体人工对流的方法，使气流速度保持在每秒0.3～0.5米左右。特别是头部，吹向眼睛的风速不宜过大。
其五，种植植物和喂养动物，营造鸟语花香的世界。如苏联先后在“礼炮6号”和“礼炮7号”空间站设置了特别温室，栽种了小麦、豌豆、葱、郁金香和兰花等多种植物，已证实在空间开辟绿洲的可行性。在太空作长期旅行，开辟空间绿洲，既给空间站提供生态环境，又可供给宇航员蔬菜、瓜果。宇宙飞船座舱的小气候，是保证宇航员生命安全的至关重要的问题。
让宇航员适应空间小气候
无论是美国的天空实验室，还是苏联的“礼炮号”空间站，其座舱的温控问题一直是宇航工程设计攻克的难题。在以往的载人航天过程中，都曾发生过这样或那样温度失控的现象，使宇航员的心理和身体受到威胁。
除了在工程上完善温控设计，目前航天工程又从医学的角度提出，在宇航员训练中，适当扩大身体对宇宙飞船座舱环境的适应能力，作为缓减宇航员对太空环境不适应的辅助手段。用双管齐下的办法，使宇航员适应座舱小气候，使小气候服务于宇航员。
座舱微小气候的调节，目的是保证宇航员在太空生活和工作期间有一个舒适安全的环境。
飞行中作为卧具使用的是活动睡袋，活动的里子起到床单和被褥的作用。
宇航员于睡前拉好拉链，只留下可让头部露出的开口。因为宇航员及其卧具均处于失重状态，睡袋要用带子拴牢在固定点上。睡袋应轻便，叠起时占地方要小。
睡袋只有一个尺码，故其长度应满足身高为185～190厘米的人使用，其宽度应不小于70厘米。睡袋须选用卫生性能好的材料制造。
睡袋的保温性能应满足15℃环境温度下躺在里边睡觉的要求。宇航员睡眠时的产热量约为80瓦。为“礼炮－3号”轨道站乘员制造的睡袋用拉夫桑人造棉作保温材料，面料采用体轻的卡普纶。
1975年，在“礼炮－5号”上采用了改进的睡袋。该睡袋系以浅蓝色毛料制造。此睡袋设有供伸出手臂的开口，足部设有通风口，其质量约为3千克。
空间“家园”的能源
在几百千米的轨道上，空气稀薄，无照射太阳，空间背景黑暗，对比度比地面大得多。这些情况会造成宇航员视力下降，看不清仪表读数。因此空间能源的供给显得尤为重要。
电源是宇宙飞船的心脏
飞船处在黑暗中时，舱内需用高效白炽灯或其他措施来保证亮度。为了录下宇航员的工作、生活情况及舱内景物，舱内还必须安置摄影灯。无论是日光还是灯光，舱内都要采取有效措施，使之光线柔和、明亮。此外，除了照明工具外，飞船内许多设备和仪器都是需要电来启动并保持运转的。
电源是飞船的心脏，先前主要靠太阳能电池来解决电源问题，这是一种可以把光能直接转换成电能的半导体器件，寿命长，可连续工作。只要有阳光，太阳能电池就能工作，向仪器设备提供电能，同时给蓄电池充电。背对着太阳时，蓄电池就接替太阳能电池供电。
目前太阳能电池方阵有二类：一类是立体装式，即太阳能电池直接安装在飞船的壳体上；一类是展开式，将方阵独立于壳体之外，形成单独部件，发射时以一定方式固定在卫星本体上，并收藏在罩内，进入轨道后才完全展开。
太阳能电池有硅太阳能电池、砷化镓太阳能电池、硫化镉太阳能电池。它们都是按一定要求串联和并联而成的。
美国在“发现号”航天飞机上曾试验了一种柔性太阳能电池，它在天上展开的面积为31米×4米，有10层楼高。这种电池采用印刷电路的方法在卡普隆薄膜上制成，可像手风琴一样展开和收缩，折叠时可收放在一个18厘米的小匣子里。它能产生12.5千瓦以上的电能，比普通太阳能电池在性能、寿命、用途上略高一筹。
空间能源改革换代
随着科学技术的进步，现在燃料电池和核电池也开始被广泛应用于航天事业之中。燃料电池是一种将燃料的化学能转变为电能的电化装置，工作原理与一般蓄电池相似，也是由一种电解液隔开的两个电极所组成，既能产生电又能产生水。其种类有离子交换膜氢氧型，改进的培根型，石棉膜型。额定功率为200焦耳/秒、2000焦耳/秒、5000焦耳/秒。航天飞机在7天的飞行任务中，一共需耗电5857200000焦耳，主要靠三个燃料电池供给，每个电池最小功率34焦耳/秒，平均功率7000焦耳/秒，最大功率12000焦耳/秒，整个燃料电池最大功率24000焦耳/秒，平均功率14000焦耳/秒。在一般情况下，只使用两个燃料电池。根据设计要求，燃料电池的寿命是5000小时，工作寿命为2000小时，每组燃料电池可以完成29次7天的飞行任务。
另外，核电池具有功率大、寿命长的特点。核电池大致分为二大类：放射性同位素电源和核反应堆电源，功率约为2000～5000焦耳/秒。据报道，苏联已在发射的33颗海洋监视侦察卫星上安装了核电源。
核电源在给卫星和飞船带来稳定的电源的同时，亦给人类带来了忧虑。30多年来，苏联已有多颗卫星发生故障，其核动力装置给地球带来难以排解的安全隐患，时常担心核祸从天而降。
目前美国正在研制20千瓦的空间核电源，工作寿命为3～5年，以接替寿命短的电池。不论哪种电池，其电流均要通过功率分配和控制系统分配到飞船各处需要电源的部位去，通过计划分配来满足飞船及其乘员对电力的需求，保证宇航员正常的工作和生活。
目前，空间站的核发电技术正处在研究阶段。美国宇航局、能源部和国防部的战略防御创新办公室制定了一个“自供电100号计划”，预计发展中的空间站耗电量将超过300000焦耳/秒。这样大的电力供应量，只有依靠核发电来解决。其核发电装置有三种构想，一个是把反应器牢固地安装在空间站上，另一个是用一根很长的软链把核电站吊在空间站上，还有一个是安装在200千米高的自由飞行平台。哪种方法的可行度较高，现在未成定论。如果空间核电成功的话，将标志着空间站上了一个新的台阶。
神奇的空间站
空间站有着独特的有利条件，成为外层空间的第四战场指挥中心，可从事各种军事活动，包括侦察、照相、太空兵器发射和试验、指挥控制、协调联络等，无疑可成为“天军”作战司令部。
空间站的特殊构造
一般空间站的基本构架由大型运载火箭发射入轨，本体可以载人入轨，也可先不载人，随后再上人；或短期上人，长期自行工作。根据需要，随后发射货运飞船或航天飞机，把有效载荷运送入轨与之对接，采取积木式建造，逐步扩展。
空间站通常由本体即中心构架、对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能电池阵列板等组成。
对接舱用于停靠飞船、航天飞机和各种航天器，一般有两个以上。开始的“礼炮”1～5号只有一个对接舱口，到“礼炮”6～7号增为两个，而“和平”1号已达6个，未来的航天站将会达到12至20个。
气闸舱作为密压舱段与真空空间之间的隔离段，为宇航员进出站内外提供必经的过渡通道。它设有两道舱门，分别与密压舱和外壳舱相连。一般宇航员要在气闸舱内吸纯氧3小时才能出站活动，这叫“吸氧排氮”的“人体处理”。
轨道舱作为宇航员的工作场所，包括实验室、加工室、空间站控制室和修理间。舱内形成了和地球常规环境、压力、温度、湿度等地面自然条件相同的人造环境条件。
生活舱作为宇航员食、住和休息娱乐，一般设有卧室、餐厅、卫生间等，宇航员还能洗澡，沿“微型跑道”跑步，骑“自行车记功器”锻炼身体，以及散步，看电视，与地面通过可视电话进行聊天、联络等。
服务舱用于装备推进系统，即作为机动转移、调姿、加速、减速、侧滑等动力设置，气源和电源等能源保障设施，供全站使用。
专用设备舱是根据特定任务而设置的可安装专用仪器设备的舱段，如空间探测器、天文望远镜、各种测试仪、电视摄像机以及遥控侦察照相机等。
太阳能电池阵列板是装载各种设施的用电电源。
在空间站外通常都停靠着一艘载人飞船，随时准备救援。这种救援船，有人就叫它“轨道救生艇”。
未来空间站的发展趋势
目前已上天的空间站实质上都不是永久性的，所谓“永久性空间站”是指在长寿命基础上增加轨道上的替换、补给和维修能力，使空间站的寿命延长到不再需要时为止。因此，空间站的概念也在不断变革，从“长寿命”（5～10年）到“永久性”（无年限）是航天技术的一大飞跃和突破。
有史以来，空间站上天的并不多，只有10座，但空间站的重要性促使科学家们对“永久性”空间站的概念不断扩大，已突破了由单一密封舱段组成的整体，发展为一列“太空列车”的航天器群，除包括大型中心桁架、多个密封舱、非密封舱和太阳能帆板外，还包括同轨平台、极轨平台、轨道机动飞行器、轨道转移飞行器（即“空间渡船”）、“太空自行车”、跟踪和数据中继卫星等。
从宏观上看，当代空间站只有短寿命或长寿命两种类型。未来的空间站将有两个发展趋势：即一种是大型的永久性载人空间站；另一种是短期上人，长期自主工作的小规模空间站。
空间站既令人向往，又含有几分神秘。美国将在太空建立永久性空间站。居住在地球上的每一个人，谁不想了解宇航员在太空中是如何生活的呢？
空间站厨房设备相当齐全，有冷藏柜、冰箱、洗碟机、垃圾压实机和两台对流恒温器。更令人高兴的是，它还有一台自动化存货报表控制系统，可以自动记录下被吃掉的食品，通知地面供应站，下一次飞往空间站的航天飞机应带来什么食品。
盥洗室由两部分组成：一是配有淋浴、小便池和洗脸设备的个人卫生间，二是配有马桶和小便池的废物管理舱。
未来空间站上用的洗衣机是用一个囊袋把衣物和水包起来，使两者在失重状态下混合在一起。厨房旁边设有可容纳全部宇航员的活动室。它既是餐厅，又是会议室，还是风景观赏地和娱乐中心。
“礼炮号”空间站
苏联从1971年4月19日发射了世界上第一座空间站“礼炮1号”，到1982年4月19日的整整10年间，先后发射了8座“礼炮号”，除一座因故入轨后解体未能工作外，其余7座正常运行。
发展“礼炮号”空间站的根源与意义
20世纪60年代，苏联曾在载人登月问题上与美国展开了一场激烈竞争。由于种种原因，苏联的载人登月活动未能成功而败北，继而采取了一条由飞船到空间站，集中力量优先发展空间站的政策。经过几年努力，终于取得预期成果。“礼炮”号轨道空间站的研制和发射，在苏联空间技术的发展计划中，是一个重要的阶段。
