人类登太空为什么需要各种保护？
根据达尔文的进化论：物竞天择，适者生存。也就是说，在地球上，所有能够生存到现在的物种，都是非常适应地球环境的生物，而那些不能适应地球环境的，则被地球淘汰了，比如：曾经厌氧生物是地球霸主，但地球大氧化事件之后，不能适应地球氧气的生物都被地球淘汰了。
从地球的角度来说，人是非常成功的生物，不仅人口数量众多，而且分布广泛，在每个地区都是当地食物链的顶级猎食者。
但是，人类的成功只是相对于地球目前的环境而言，如果有一天，地球环境发生较大的变化，可能会导致人类大量死亡，甚至灭绝。
比如：如果有一天地球温度变热，超过人类所能承受的最大范围，那么人类将会因高温而死亡。如果有一天，地球上没有了臭氧层，那么宇宙中的紫外线可以穿过大气层，直接照射到地球表面，到时候人类也会因为无法承受高剂量的辐射，而死亡。
所以， 人类之所以登上太空要重重保护，并不是因为人类脆弱，而是宇宙环境和地球大不相同， 人类穿上层层保护，是为了尽可能地让自己处于地球环境之中。
太空环境
太空环境相对于地球来说，有非常多的不同。
首先气压的不同，我们知道，太空其实非常空，物质密度非常低，平均每立方米有1个氢原子的浓度，在如此低密度的情况下，太空的气压非常低。
我们知道，人类是在地球上演化而来的，所以比较适应地球的环境，地球上的标准气压是100 kPa，低于这个大气压，会引起人类不适。在地球上，高原地带由于地势高，气压低，所以从平原地区进驻到高原地区的人，会有高原反应。
然而在太空，几乎没有气压，如果没有宇航服提供气压保护，人体的肺泡会因为体内体外气压有较大的梯度差，而引起破裂。
再者，气压越低液体的沸点也越低，在太空中人体温度远远大于水的沸点，所以人在无保护下进入太空时，体表的液体会沸腾（不会烫伤）。而血液不会沸腾，这是因为血液循环系统比较封闭，血液不会直接受气压影响。
其次， 由于宇宙几乎是真空状态，所以宇宙中没有氧气 ，我们知道，人类细胞需要在有氧环境下才能够生存，而宇航服可以为宇航员提供氧气支持。
除此之外，宇宙中还有大量的宇宙射线，我们以太阳风为例。
太阳风，又被称为高能带电粒子，太阳时时刻刻都在散发着太阳风，其中有一部分太阳风会吹向地球，幸好地球有全球性磁场，磁场线从地球南北极相连，当太阳风吹来时，磁场线会将太阳风导向地球南北极，从而避免太阳风直接进入到地球表面。
而太空中没有磁场，所以太阳风可以直接穿过宇宙，到达宇航员表面，如果宇航员没有防护服，这些高能射线将会摧毁宇航员的遗传物质，甚至能导致宇航员死亡。
从以上因素可以看出，并不是人类脆弱才需要在进入太空时层层保护，而是宇宙环境和地球上大不相同，人类不能适应宇宙环境。
太空是星球间天然的屏障
天文学家一直遵循着地球并不特殊的原理来研究宇宙，根据这个原理， 宇宙中肯定不止地球诞生了文明 ，其他文明之所以没有造访人类，很可能是因为它们也无法穿越太空环境。
这是因为天空环境和任何星球的环境都不同，只有文明达到一定程度的星球，才可能研制出宇航服、太空飞船等，而能够达到这种文明的星球，概率非常少。
再者，各个星球之间的距离非常遥远，离我们最近的恒星系三体星系，距离我们大概42光年，以地球目前最快的飞行器，从地球穿越到三体星系也需要上万年。
正是因为太空的环境和各个星球的距离，所以我们至今仍没有观测到外星文明。
总结
其实，人类并不脆弱，反而在地球上很成功，之所以地球进入太空环境需要层层保护，是因为太空环境和地球上大不相同，而人类能够适应的是地球环境，不能适应宇宙环境，所以才需要层层保护。
其实不止人类，即使宇宙有其他文明，在进入太空时也需要层层保护，这是因为太空环境和任何星球上都不相同。
因为人类就是地球上轮回的一类寄生虫！地球在宇之中在太阳系的形成就是一个巧合！地球能留住水分是巧合！为什么别的行星留不住？地球和太阳的距离是巧合！恰巧距离使温度适宜能孕育生命！别的星体不是零下好几百多度就是零上好几百度！很难孕育生命！地球有月球这样的卫星是巧合！这样大的月球还能被地球的引力锁定，总有一面面向地球，让地球有了潮汐活力！月球还防御住了太多的大陨石对地球的撞击！要是没有月球挡住这些陨石我想地球不知多少次和恐龙陨石撞击灭绝一样了！……
太多的巧合使地球才能孕育生命！人类和地球上的动物植物都是地球上的寄生物！离开地球就很难存活！就地球的引力来说与别的星体就有很大差别！宇航员在没有引力的太空多呆些时间就会使骨质严重下滑！来到地球上就很难行走！还要适应一些时间才能走路的！就引力对人体有这样的变异！还有空气！水平！温度！太阳辐射！宇宙射线！出了地球就失去了大气层的保护！促使人类难以存活！
所以说你要是不保护好身体！在裸露的太空不是把你烤焦了就是把你迅速冷冻！如果没有被烤了和冻死就有害射线就够你受的了！
好像地球有这样的环境是特意安排的一样！
这样你还敢裸露去太空吗？
宇宙为什么让地球上人类那么脆弱，出个地球都要各种防护？可以换个角度思考这个问题，那就是在现有人类文明等级情况下，人类还不能掌握适应宇宙所有环境的技术和能力，在地球宜居的环境下，人类所有的进化都是朝着适应地球自然环境方向前进的。
地球在形成的最初期，也就是太阳形成之后的一段时间内，其实和宇宙环境是一致的。众多固态岩质小行星的相互碰撞，然后在万有引力的作用下逐渐聚集，随着质量的进一步增大，一些星际气体和尘埃物质也被吸附，慢慢地形成了炙热的岩质行星，水星、金星、地球和火星这4颗行星就这样诞生了。而其它没有被吸附的更轻的气体和物质，则在太阳风的吹拂下，逐渐在更远的轨道上聚集，形成了土星、木星、天王星、海王星这样的气态行星。随后，地球表面的温度逐渐冷却，所吸附的大气层中聚集较多的水蒸气凝结形成降雨，地球上慢慢产生了海洋，为以后地球上生命的诞生和进化提供了物质、能量和空间。
人类的产生就是在这样的大背景下，经过几百万年的进化逐渐从其它动物中脱颖而出。从直立行走、学会制造和使用工具，到学会用火和用语言交流，慢慢地形成了地球上独有的人类文明。人类和其它生物一样，在漫长的进化过程中，依赖的就是地球对于生命的宜居性，主要表现在：适宜的温度、有水分存在、合理的重力环境、有大气层、存在氧气、拥有磁场等等，各种生物的进化都遵循着适应自然环境的原则，在适应自然的过程中，产生有利于生存和发展的基因突变，而淘汰那些不适合环境的不利突变。因此，我们人类虽然在不断地改造自然和利用自然，但基础仍然脱离不了地球的自然环境，反而随着时间的推移越来越依赖于自然环境，这是根本无法避免的，这是人类的自然属性。
从目前人类探测到的宇宙情况看，宇宙中绝大部分的空间，不具备以上所说生命宜居的特性，除了恒星、行星、卫星、彗星等大质量天体以外，更多的都是星际物质非常稀薄的“深空”。而即使大质量的天体方面，恒星自然不必多说，温度、压力都极其巨大，不适合生命生存，即使行星，其质量、和恒星的距离等条件也很少有处于和地球相似的条件，而那些条件相仿的行星，我们称之为类地行星，但是已经观测到的许多类地行星，其大气层条件、液态水、磁场等条件也不可知，是否适合生命生存很难有定论。
人类已经非常适应地球，准确地说是适应地面上的生活方式，所以一旦离开地面飞向天空、离开地球飞向宇宙空间，那里的环境特点与地球截然不同，人类赖以生存的生命支撑条件都将不复存在，而这些条件，又不能通过简单的方法加以解决，人类身体本身也不可能在短期内演化出适应性，只能衍生出不适应带来的种种问题和疾病，没有各种安全周密的防护措施，人类连生命都将受到威胁，还谈何继续向宇宙深处进行 探索 呢？因此，对于宇宙来说，人类是极其脆弱和渺小的，只有不断地提升科学技术水平，不断地进行理论和技术突破，才有可能把宇宙 探索 的进程加快，把范围拓展，把尺度提升。
宇宙环境有哪些特点：
1、低温度：只有几开；
2、强辐射：射线具有全波段高强度的特点，当然，具体则视位置而定；
3、物质稀少：平均每立方米不到几个原子；
4、微重力。
大气层外的环境
大气层外的环境。是人类活动进入大气层以外的空间和地球邻近的天体的过程中提出的新概念，也有人称为空间环境。
中国古代对宇宙一词的解释是：“宇”为上下四方，“宙”是古往今来。宇宙是无限的空间和时间。人类能够观测到的空间范围已达一百多亿光年的距离，能够触及的宇宙环境仅限于人和飞行器（人造卫星、探测器、航天飞机等）在太阳系内飞行遇到的环境。随着空间科学的发展，人在宇宙空间的活动范围将不断扩大，对宇宙环境的认识也将不断发展。
自古以来，人类一直在利用各种方法观测宇宙，但人类进入宇宙空间进行探测和活动只是近二、三十年的事。1957年人造地球卫星发射成功；1961年载人卫星绕地球飞行；1962年发射金星探测器；1966年飞行器在月球表面软着陆成功；
1969年宇航员登上月球，1972年飞行器在金星软着陆，同年发射了第一个太阳系外空间的探测器；1975年带生物的飞行器在火星软着陆；1977年飞行器飞掠木星上空；1979年探测器飞过土星，飞向天王星、海王星、冥王星进行考察，还将飞离太阳系，进入更广阔的领域。
地球
太阳系八大行星之一，国际名称为“该娅”(盖娅（Gaea），希腊神话中的大地之神，所有神灵中德高望重的显赫之神。是希腊神话中最早出现的神，在开天辟地时，由卡厄斯(Chaos)所生。她是宙斯的祖母，盖娅生了天空，天神乌拉诺斯（Ouranos or Uranus），并与他结合生了六男六女，十二个泰坦巨神及三个独眼巨人和三个百臂巨神，是世界的开始，而所有天神都是她的子孙后代。至今，西方人仍然常以“盖娅”代称地球。 )，按离太阳由近及远的次序数是第三颗。它有一颗天然的卫星---月球，二者组成一个天体系统---地月系统。
地球自西向东自转，同时又围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合使其产生了地球上的昼夜交替和四季变化(地球自转和公转的速度是不均匀的)。同时，由于受到太阳、月球、和附近行星的引力作用以及地球大气、海洋和地球内部物质的等各种因素的影响，地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体，极半径比赤道半径短约21千米。
阿波罗飞船在月球上看到地球是由一系列的同心层组成。地球内部有核（地核）、幔（地幔）、壳（地壳）结构。地球外部有水圈和大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的美丽外套。
地球作为一个行星，远在56亿年以前产生于原始太阳星云。
地球的基本参数
扁率因子： 298257
平均密度： 552克/厘米3
赤道半径： ae = 637813649 米
极半径： ap = 635675500 米
平均半径： a = 637100100 米
赤道重力加速度： ge = 9780327 米/秒2
平均自转角速度： ωe = 7292115 × 10-5 弧度/秒
扁率： f = 0003352819
质量： M⊕ = 59742 ×1024 公斤
地心引力常数： GE = 3986004418 ×1014 米3/秒2
平均密度： ρe = 5515 克/厘米3
太阳与地球质量比： S/E = 3329460
太阳与地月系质量比： S/(M+E) = 3289005
公转时间： T = 3652422 天
离太阳平均距离： A = 149597870 × 1011 米
公转速度： v = 1119 公里/秒
表面温度： t = - 30 ～ +45
表面大气压： p = 1013250毫巴
表面重力加速度(赤道)： 9780厘米/秒2
表面重力加速度(极地)： 9832厘米/秒2
自转周期： 23时56分4秒(平太阳时)
公转轨道半长径： 149597870千米
公转轨道偏心率： 00167
公转周期： 1恒星年
黄赤交角： 23度26分
地球海洋面积： 361745300平方公里
地壳厚度： 80465公里
地幔深度： 2808229公里
地核半径： 3482525公里
表面积 ： 510067866平方公里
人们对于地球的结构直到最近才有了比较清楚的认识。整个地球不是一个均质体，而是具有明显的圈层结构。地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。在天文学中，研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化，探讨其它行星的结构，以至于整个太阳系起源和演化问题，都具有十分重要的意义。 地球绝对不是宇宙的中心,这是很早以前就解决了的问题`````
这是因为在太阳系的八大行星中，地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动，与其它行星相比，尤其与类地行星相比，并没有什么特别的地方。按八大行星离太阳的距离来说，地球处于第三位；按质量和体积比较，地球都处于第五位。地球的自转和公转速度，在八大行星中，既不是最快，也不是最慢，其平均密度与其它类地行星也差不多所以，从这些方面看，地球确是一颗普通行星。
为什么又说地球是太阳系中一颗特殊的行星？这是因为它是太阳系中目前惟一已知有生物，特别是有高级智慧生物的行星。
那么，为什么地球会成为拥有包括高级智慧生物人类在内的众多生物的星球呢？应该说，这与地球所处的宇宙环境，以及地球本身的条件有关。
从地球所处的宇宙环境看，主要有以下两个有利条件：（1）太阳在过去50亿年中没有明显的变化，并还将保持这种状态达50亿年之久，这就使地球有稳定的光照条件，生命从低级向高级的演化没有被中断。（2）太阳系的各大行星和大多数小行星都以近似圆形的轨道围绕太阳运动，不仅公转方向一致，而且绕太阳公转的轨道平面几乎在同一平面上，所以它们各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较安全的宇宙环境之中。
从地球自身条件看，主要有以下几个有利条件：（1）地球与太阳的距离适中。适中的日地距离，使地球表面的平均气温为15℃，有利于生命的发生和发展，同时适宜的温度条件，保证了地球上液态水的存在，为生物生存创造了条件。（2）地球的体积和质量适中。因此，地球的引力可以使大量气体聚集在地球周围，形成包围地球的原始大气层。原始大气经过漫长的演化过程，形成适合生物呼吸的大气。（3）单是适中的日地距离，还不能保证地球有适宜的温度，这还与地球有合式的自转和公转方式，并具有适宜的大气有关。地球每天自转一圈，白天与黑夜交替既不过长又不过短，再加上有一层以氮气和氧气为主的大气，所以，昼夜的温度变化较小。地球又是倾斜着身子绕太阳公转，由此造成有四季交替。月球离太阳的距离和地球差不多，但自转太慢，又无大气，只能成为一个昼夜冷热悬殊的无生命世界。（4）地球表面70%被水覆盖，而拥有大量的液态水，正是地球与其它星球最重要的区别之一。水对生命的诞生和繁衍具有决定性意义。地球生命正是首先从海洋中诞生，然后逐渐进化、演变，使地球成为到处活跃着各种生物的星球。
宇宙
在西方，宇宙这个词在英语中叫cosmos，在俄语中叫кocMoc ，在德语中叫kosmos ，在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ，古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来，κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪，人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上，universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体，那就是universe，即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义，所不同的是，前者强调的是物质现象的总和，而后者则强调整体宇宙的结构或构造。
宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为，天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ，巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而象则站在巨大的龟背上，公元前7世纪末，古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪，毕达哥拉斯从美学观念出发，认为一切立体图形中最美的是球形，主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承，但直到1519～1522年，葡萄牙的F麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ，地球是球形的观念才最终证实。
公元2世纪，C托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动，月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星运动的不均匀性，他还认为行星在本轮上绕其中心转动，而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年，N哥白尼提出科学的日心说，认为太阳位于宇宙中心，而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到：地球是绕太阳公转的行星之一，而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系—— 太阳系的主要成员。1609年，J开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转，发展了哥白尼的日心说，同年，伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空，用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年，I牛顿提出了万有引力定律，深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因，使日心说有了牢固的力学基础。在这以后，人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。
在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶，由于E哈雷对恒星自行的发展和J布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶，T赖特、I康德和JH朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中，H沙普利发现了太阳不在银河系中心、JH奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念才最终确立。
18世纪中叶，康德等人还提出，在整个宇宙中，存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程，直到1924年，才由EP哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。
近半个世纪，人们通过对河外星系的研究，不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统，而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。
宇宙演化观念的发展在中国，早在西汉时期，《淮南子·俶真训》指出：“有始者，有未始有有始者，有未始有夫未始有有始者”，认为世界有它的开辟之时，有它的开辟以前的时期，也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊，也存在着类似的见解。例如留基伯就提出，由于原子在空虚的空间中作旋涡运动，结果轻的物质逃逸到外部的虚空，而其余的物质则构成了球形的天体，从而形成了我们的世界。
太阳系概念确立以后，人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年，R笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说；1745年，GLL布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说；1755年和1796年，康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。
1911年，E赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图；1913年，伯特兰•阿瑟•威廉•罗素则绘出了恒星的光谱-光度图，即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始，先收缩进入主序，后沿主序下滑，最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ，亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质光关系；1937～1939年，CF魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定，并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究，起步较迟，目前普遍认为，它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。
1917年，A阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。1922年，GD弗里德曼发现，根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶，G伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型，他们还预言，根据这一模型，应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此，许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年，美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。
宇宙图景 当代天文学的研究成果表明，宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八大行星：水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。 （冥王星目前以被从行星里开除，降为矮行星）。除水星和金星外，其他行星都有卫星绕其运转，地球有一个卫星 月球，土星的卫星最多，已确认的有26颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳占太阳系总质量的9986％，其直径约140万千米，最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米（以冥王星作边界）。有证据表明，太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内，从侧面看很像一个“铁饼”，正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间，它称为总星系。
多样性 天体千差万别，宇宙物质千姿百态。太阳系天体中，水星、金星表面温度约达700K，遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K；金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾，气压约50个大气压，水星、火星表面大气却极其稀薄，水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴；类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面，类木行星却是一个流体行星；土星的平均密度为070克／厘米3，比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上；多数行星都是顺向自转，而金星是逆向自转；地球表面生机盎然，其他行星则是空寂荒凉的世界。
太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现，有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一；超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍，白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一，而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表面温度达30000K，而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉，有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯（1高斯＝10-4特斯拉），而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变，有些恒星光度在不断变化，称变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星，它们可能占恒星总数的1／3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外，还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。
星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体，统称为活动星系，其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体，以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动：速度达几千千米／秒的气流，总能量达1055焦耳的能量输出，规模巨大的物质和粒子抛射，强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态：超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。
运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中，天体的运动形式多种多样，例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转，同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转，一方面又向着武仙座方向以20千米／秒的速度运动，同时又带着整个太阳系以250千米／秒的速度绕银河系中心运转，运转一周约需22亿年。银河系也在自转，同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。
现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为，太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的（见太阳系起源）。恒星是由星云产生的，它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关，流行的看法是：在宇宙发生热大爆炸后40万年，温度降到4000K，宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期，这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性，或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系，然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史：我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸，当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀，它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程，直至10～20亿年前，才进入大规模形成星系的阶段，此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期，在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候，它曾经历了一个暴涨阶段。
哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为，我们的宇宙是唯一的宇宙；大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸，而是整个宇宙自身的爆炸。但是，新提出的暴涨模型表明，我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分，暴涨后的区域尺度要大于1026厘米，而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙，再扩展到大尺度宇宙那样，今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙，而是某种更大的物质体系的一部分，大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸，而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此，有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界；自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展，人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系，对于坚持马克思主义的宇宙无限论，反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论，都有积极意义。
宇宙的创生 有些宇宙学家认为，暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点，这种观点之所以在以前不能为人们接受，是因为存在着许多守恒定律，特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展，重子数有可能是不守恒的，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面：①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无，则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践，而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型，我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分，在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的，这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式，并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”，因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系 ，也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来，认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式，把“无”和“有”作为一对逻辑范畴，探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式，转化为“有”——已知的物质和能量形式，这在认识论和方法论上有一定意义。
时空起源 有些人认为，时间和空间不是永恒的，而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论，在小于10-43秒和10-33厘米的范围内，就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量，因此时间和空间概念失效了，是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样，今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内，广义相对论失效，必须考虑引力的量子效应，因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的，但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式，而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。
人和宇宙 从本世纪60年代开始，由于人择原理的提出和讨论，出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ，可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙，但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类，因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律，减少它们的任意性，使一些宇宙学现象得到解释，这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出，宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型，那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态，有可能从极早期宇宙的演化中产生出来，而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为，由于暴涨引起的巨大距离尺度，使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由，但如果暴涨模型正确的话，随着科学实践的发展，一定有可能突破人类认识上的困难。
宇宙环境问题
宇宙环境对人类生存影响很大。太阳辐射是地球的光和热的主要源泉。太阳辐射能量的变化会影响地球环境。如太阳黑子出现的数量同地球上的降水量有明显的相关性。月球和太阳对地球的引力作用产生潮汐现象，并可引起风暴、海啸等自然灾害。保护宇宙，将来可以发展太空种植。
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