（2）太空失重环境影响生物的遗传性
在1962年8月和1964年10月，前苏联科学家在“东方3”号和“上升”号宇宙飞船上搭载了紫跖草，发现紫跖草在细胞分裂时染色体的性状遭到破坏。美国科学家则在太空失重的环境中辐射谷盔甲虫，发现它在发育过程中基因突变的频率增加。1987年8月中国在返回式卫星上搭载种子，返回后经地面种植，也发现了种子诱变的情况，产量增加。例如，江西宜丰县播种卫星搭载过的水稻种子，经6年培育，水稻穗多、颗粒大，亩产达600千克，最高达750千克，蛋白质的含量增加8％～20％，生长期平均缩短10天。在黑龙江播种卫星搭载过的青椒种子，经几年优选，也达到高产、优质，单果从90克提高到160克，有的达到300～400克，亩产4000～5000千克，是对照组产量的两倍，维生素含量提高20％。卫星搭载的西红柿种子，当代的发芽率比地面的种子低，而栽种后的长势比地面的强，到第二代就全面优化，经过5年的种植，其平均产量提高20％以上。
（3）太空失重环境使生物生长过程变化很大
在失重环境下，有一些生物的生长速度变得缓慢。1994年9月8日，日本航天员把4条青鳟鱼和340颗青鳟鱼卵带到太空。结果是，从地面上带到太空的鱼卵经过4～5天就孵出了鱼苗，而青鳟鱼在太空产下的鱼卵过了13天才开始孵化。看来在太空孵化养鱼没问题，但在太空中鱼的繁殖却很慢。
而另外一些生物的生长速度却加快。1990年12月，俄罗斯科学家曾把人参组织培养基带到空间站，进行太空培植实验，10天后发现人参在太空的生长量已相当于地面上一个月的生长量。还有，在太空中蚕蛹孵化成成虫、产卵、再孵化成幼蚕的时间比地面缩短两个月。许多微生物的生长速度要比地面快得多，有的生长速度甚至提高了400倍。
（4）失重环境会影响生物机体的形状和功能
前苏联科学家在“礼炮”号空间站
曾种植了一批豌豆
研究表明，地面上的植物，其80％的能量用于茎的生长，而在太空空间站的温室中植物几乎没有茎，但是叶更加茂盛，果实更加丰硕。1975年，前苏联科学家在“礼炮”号空间站种植了一批豌豆，发现豌豆的幼芽总是朝着明亮的地方生长，而新生的根和茎却朝着相反的方向生长，苗的生长期很短，不久就枯萎。
1985年4月，美国科学家在“空间实验室3”号上放置了12只出生仅56天的幼鼠，经过7天飞行后，发现幼鼠的前脚重量减少了14％，腰骨的重量减少了7％，前脚抗弯曲的强度也减弱了28％。
（5）失重与辐射的综合影响
在失重和太空辐射的共同作用下，植物品种会发生变异，动物机体会发生变化。如家鼠的造血器官和淋巴组织的变化要比仅处于失重状态下的变化更加剧烈，有的家鼠的肺部出现点状出血现象。
（6）失重对生物节律的影响很明显
1990年12月2日，日本航天员将6只2～3厘米长的雨蛙带上航天飞机。这种雨蛙背绿腹白，体侧有黑斑，趾的末端有吸盘，趾间有蹼，因而它们在太空失重状态下能平稳行走，跳动自如，既能向前跳，又能向后跳，但很少吃东西。日本航天员曾将雨蛙带上航天飞机。
1991年6月，美国航天员将2478只水母带上航天飞机，研究水母的生活和动物的定向能力。水母在太空很活跃，不停地搏动身体，但行为异常，在水中不停地转圆圈。
美国宇航员曾将大量水母带上航天飞机
1992年9月，美国航天员将12枚已受精的青蛙卵带上航天飞机，结果孵化出7只蝌蚪。这些小蝌蚪行为很怪，在水面上窜来窜去，飞快地转圈游动，不停地摇动尾巴或前后翻滚。
而前苏联航天员则在“和平”号空间站进行了孵化鹌鹑蛋的试验，鹌鹑孵化出来后，不能抓住铁笼的铁丝，在笼内挤成一团，最后因营养不良而死亡。
在“和平”号空间站上收获小麦
1990年12月，俄罗斯科学家在“和平”号空间站试种过一批小麦，但结果并不理想，生长期远远超过地球上的生长期，只生长却没有收获。后来在1996年12月，俄罗斯和美国科学家合作成功地在“和平”号空间站的暖棚里培育并收获了第一批太空小麦。这块麦田只有900平方厘米，收割了150多穗。这批墨西哥矮小型杂交小麦从播种到成熟只有97天。这证明生物在太空站内是可以生长发育的，为人类未来在星际旅行时解决食品问题走出了可喜的一步。
“太空植物园”试验
我们知道，要在太空长期居住先要解决食物问题。为此，科学家正在开展“太空植物园”的试验，准备在太空建造一座农场，种植各种植物，饲养动物。
虽然美国的“生物圈”试验以失败而告终，但美国科学家在佛罗里达州迪斯尼乐园附近建造的一座生态研究中心正在研究太空农业开发项目。他们将从月球上带回的土壤制成“月土”，栽培植物，以了解月土中哪些成分可供植物生长。
1984年，前苏联曾在仿造太空飞行条件的装置内，放入人工土壤。这种人工土壤是两种塑料的混合物，很像沙土，其中含有15种养分。在这种人工土壤中栽培植物，植物的生长周期大大缩短，产量明显提高。例如，在普通土壤中，每平方米的面积上70天产1千克萝卜；而在人工土壤中，每平方米的面积上21天就可产10千克萝卜。这一试验基本上解决了太空农场的土壤问题。
“太空动物园”试验
日本曾将果蝇带进太空进行动物饲养试验
1992年9月，日本科学家曾进行过太空动物饲养试验。他们将果蝇带到太空中，其中有1／10在太空死掉了，其余的被带回地面，后代在地面上一样生长发育。将受精的青鳟鱼卵带往太空，鱼卵照常孵化。
为了能在太空养鸡，莫斯科航空学院的学生成功地设计制造了太空孵化器和饲养装置，并已收获了200只成年鸡。人们正在进一步为在太空饲养鸟类、哺乳动物进行试验，以期在太空中营造一个植物茂盛、鸟语花香的新世界。
失重
失重就是物体对支持物的压力小于自身的重力。所谓重力，是物体所受天体的引力。引力的大小与质量成正比，与距离的平方成反比。就质量一定的天体来说，物体离它越远，所受它的引力越小，即重力越小，在足够远的距离上，它的引力可以忽略不计。但宇宙中不止一个天体，众多天体的引力会形成一个引力场。因此，太空不会是失重环境。当然，就局部地区来说，如在地—月系统中，只考虑地球与月球的引力，在地球与月球之间的某些点上，地球与月球的引力相互抵消，重力为零。在日—地之间也有引力平衡点。绕地球飞行的载人飞船，离地面一般只有几百千米，那里的太空当然不会是零重力环境，即使在36000千米高空绕地球飞行的航天器，其周围太空也不会是零重力，而只能是轻重力，即重力比地球表面上轻。利用飞机作抛物线飞行或利用自由落体原理设计的失重塔只能提供短暂的失重。航天器在环绕地球运行或在行星际空间航行中处于持续的失重状态。在环绕地球运行的轨道上，实际上只有航天器的质心处于零重力，其他部分由于它们的向心力与地球引力不完全相等而获得相对于质心的微加速度，这称为微重力状态。航天器上轨道控制推进器点火、航天员的运动、电机的转动以及微小的气动阻力等都会使航天器产生微加速度。因此，航天器所处的失重状态严格说是微重力状态。航天器旋转会破坏这种状态。在失重状态下，人体和其他物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。失重对航天器上与流体流动有关的设备有很大影响。利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工，例如生长高纯度大单晶，制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。失重为在太空组装结构庞大的航天器提供了有利条件。
从空间改变气候
我们知道，全球变暖正在成为一种趋势。为此科学家告诫人们，如果对此不设法加以制止，长期下去，两极冰盖将会逐渐融化，海平面升高，而沿海城镇将有被淹没的危险。与此同时，大气环流与海洋水流也会发生变化，使地球气候出现异常现象，这将有可能给人类带来不可估量的灾难，甚至威胁到人类的生存。
随着航天技术的发展，航天科学家提出了造福人类的“空间气候工程”，即利用空间科学技术来控制、改变地球的气候。目前，科学家提出的方案有：
科学家们认为塑料薄膜是制造
“太阳伞”的理想材料（1）在空间支起“太阳伞”
科学研究表明，要解决目前气候变暖的问题，只需要把照射到地球的太阳光遮挡掉3％即可。按照计算，在空间支起一把“太阳伞”的伞面积需要有2000平方千米左右，伞面要用薄如蝉翼的金属薄膜或塑料薄膜制造。
如此庞大的伞面应该如何制造、运输和安装呢？这个庞大的伞面由4万个单元拼接而成，每个单元都有一个由计算机和制动器组成的自动控制机构，用来调节其位置和方向。这把太阳伞是依靠太阳光压和星球引力维持在空间规定的位置上，而事实上这个空间位置也不是任意选择的。
据研究，这个空间位置应位于从地球至太阳距离的1％处的点上。在这个点上，任何物体相对于太阳、地球和月亮的距离始终是保持不变的。这样，在这个空间位置上，就可以保证太阳伞具有恒定的遮蔽效果，并且不会影响其他的空间活动。被遮蔽的空域仅仅相当于蒙上一层隐隐约约的薄雾，对人类生活和植物生长没有任何影响。
（2）在空间制造“尘埃云”
宇航科学家提出：如果在位于地球至太阳距离的1％处的某点位置上，设法飘浮一片尘埃云，用它来遮挡太阳光，也是一种行之有效的方法。
在空间制造“尘埃云”的材料可取自月球采用这种方法所用的尘埃可以取材于月球。把装有月球尘埃的若干个圆筒发射到空间规定的位置上。在每个圆筒内，除装有月球尘埃外，还装有一定量的炸药。
当圆筒抵达规定的位置时，让炸药爆炸。依靠炸药的爆炸力使尘埃扩散开来，制造成一片永久性的、具有一定密度的尘埃云，用它来遮挡阳光。
令人担心的是，如果这些尘埃进入地球，对地球会有什么影响？科学研究的结果表明：即使这些尘埃每年散失l％，并且全部落入地球的话，也只相当于通常行星星际尘埃的流入量，不会给地球构成明显的危害。
（3）在空间竖起“反射镜”
有的科学家提出，在空间安置一面反射镜，把部分太阳光集中反射到某个局部地区，就能改变这个地区的气候状况。例如，由于高空云层能阻挡地球向空间散发热量，会使地球表面越来越热。人们利用空间反射镜，就能把太阳光集中反射到高空云层上去，让云层逐渐受热而散开，这样就能加快地表热量的散失而降低地球上的温度。
又如，我们也可以利用空间反射镜，把太阳光反射到南、北极的海区，促使那里浮游生物生长。这样，浮游生物就能不断地从大气中摄取大量的二氧化碳，这不仅会减少温室效应，而且能使浮游生物的产量增加，有利于海洋生物和渔业生产的发展。
（4）在空间编织“激光网”
上述的3种方法，都是在太空设置庞大的遮蔽物以遮挡阳光。世上的事，不怕一万就怕万一，万一出了故障，容易造成过多的太空垃圾。为此，有的航天科学家提出建议：向太空发射多颗人造地球卫星，并且从卫星上发射激光，形成“激光网”，让太空中对海面温度颇有影响的红外线发生变化，以阻止气候变暖。
根据这一设想，美国科学家提出了一个具体的实施办法：发射4颗人造地球卫星，科学家们设想用激光网为地球降温在卫星上配置激光发射装置和巨大的反射镜，4颗地球卫星上发射的激光互相碰撞。这样，当太空中红外线通过时，就会被与红外线能量相当的激光网阻挡，发生折射并照到海面上。于是，海面温度便人为升高，产生气流，兴云播雨，以此调节地球上的温度。
空间天气
空间天气是一个近地空间环境变化的概念。它与行星大气层内的天气截然不同，涉及空间等离子、磁场和辐射等现象。“空间天气”通常与近地空间磁层紧密相连，但其也研究行星际空间的变化。在我们的太阳系内，空间天气主要受太阳风的风速和密度以及太阳等离子体带来的行星际磁场三者的影响。各种各样的物理现象都与空间天气相关，包括地磁风暴和亚暴，在范艾伦辐射带的电流，电离层扰动和闪烁，极光和在地球表面的磁场变化诱导的电流等。日冕物质抛射及相关冲击波，也是空间天气的重要动力，因为它们可以压缩地磁层和触发地磁风暴。太阳高能粒子，日冕物质抛射或由太阳耀斑加速，也是对空间天气的重要驱动力，因为它们可以破坏航天器电子设备，并威胁到宇航员的生命。空间天气对空间探索和发展这些领域产生深远的影响。地磁的变化可引起大气密度的变化导致低地球轨道航天器的高度迅速降低。由于太阳活动引起的地磁风暴能够致盲航天器上的传感器并干扰机载电子设备，对于人造航天器的防护系统的设计来说了解空间环境至关重要。磁暴同样会增加高空飞行情况下飞机乘务员的辐射量。
