美國在１９７３年５月１４日成功發射一座叫天空實驗室的空間站，它在４３５千米高的近圓空間軌道上運行，先後接待三批９名宇航員到站上工作。這９名宇航員在站上分別居留２８天、５９天和８４天。“天空實驗室”全長３６米，最大直徑６７米，總重７７５噸，由軌道艙、過渡艙和對接艙組成，可提供３６０立方米的工作場所。１９７３年５月２５日、７月２８日和１１月１６日，先後由“阿波羅”號飛船把宇航員送上空間站工作。在載人飛行期間，宇航員用５８種科學儀器進行了２７０多項生物醫學、空間物理、天文觀測、資源勘探和工藝技術等試驗，拍攝了大量的太陽活動照片和地球表麵照片，研究了人在空間活動的各種現象。１９７４年２月，第三批宇航員離開太空返回地麵後，“天空實驗室”便被封閉停用，直到１９７９年７月１２日在南印度洋上空墜入大氣層燒毀。它在太空運行２２４９天，航程達１４億多千米。空間站的環境為造成與地球相似的生活環境，宇宙飛船設計時采取了一係列十分可靠的技術手段，模擬大氣的混合比例，造成大氣條件。“環境”包括座艙溫度、濕度、氣流等方麵。太空的空氣異常稀薄，在２００千米的近地軌道，大氣壓力僅為地麵的六百萬分之一。人若無保護，就會造成體液沸騰，失去意識。因此，座艙大氣的確定，是載人航天的一個重要問題。
為保證座艙內有近似地球的大氣環境，座艙采取一個大氣壓的氧、氮混合壓力製度，用罐裝氣體或電解供氧的辦法使座艙中氧氣占８０％，氮氣占２０%，保障宇航員每人每天所需的５７６～９３０克氧氣。對每人每天呼出的約１０００克二氧化碳，采用分子篩吸附等方法處理，規定其濃度不大於１％。
保持座艙內適當的溫濕度。座艙通過自動調溫、調濕和通風係統來實現溫濕度的控製。而座艙熱源首先來自人體熱，每人每天大約產生３１４～６２８千焦（７５～１５０千卡）的熱量，占總熱量的１/３；其次，太陽輻射和各種電子儀器散發的熱量，亦占１/３左右。除座艙殼體采取隔熱措施外，還采用專門的熱交換器，把多餘的熱量吸收和輻射出去，使溫度維持在１８～２５℃。人體每天呼吸、出汗和皮膚蒸發排出水分１５升，在座艙內形成水蒸氣，倘若不及時除去，會使電路造成短路。座艙采取冷凝和化學吸收辦法，使相對濕度控製在３０％～７０％。
經常保持座艙衛生。研究表明，人體代謝物達４００種，倘若和各種垃圾、廢物混合在密封艙內，勢必會造成環境汙染，給宇航員身心帶來危害，研究人員采用物理吸附、化學吸收等方法為座艙排除空氣汙染。
在軌道上，飛船因處於失重狀態，氣體自然對流現象消失。為維持人體熱平衡，便采取氣體人工對流的方法，使氣流速度保持在０３～０５米/秒左右。特別是人體頭部，吹向眼睛的風速不宜過大。
種植植物和喂養動物，造成鳥語花香的世界。如前蘇聯先後在“禮炮６”號和“禮炮７”號空間站設置了特別溫室，用以栽種小麥、豌豆、蔥、鬱金香和蘭花等植物，現已證實在空間開辟綠洲的可行性。在太空作長期旅行，開辟空間綠洲，既給空間站提供良好生態環境，又可供給宇航員蔬菜、果品，真是一舉兩得。
宇宙飛船座艙的小環境，是宇航員生命保證的至關重要問題。無論是美國的“天空實驗室”和前蘇聯的“禮炮”號空間站，其座艙的溫控問題，一直是宇航工程設計攻克的難題。在以往的載人航天中，都曾發生過這樣或那樣溫度失控的現象，使宇航員的心理和身體受到很大威脅。除了在工程上完善溫控設計，目前航天醫學又從醫學的角度提出，在宇航員訓練中適當擴大身體對宇宙飛船座艙環境的適應能力，作為緩減宇航員對太空環境不適應的輔助手段。用雙管齊下的辦法，使宇航員適應座艙小氣候，使小氣候服務於宇航員。座艙微小氣候的調節，目的是保證宇航員在太空生活和工作期間有一個舒適安全的環境。