1988年他曾乘“聯盟“TM—6飛船升空，在“和平“號空間站上工作了239天。1994年的這次飛行，他的主要任務是完成太空失重對人體影響的實驗。在遠離祖國，遠離家鄉，遠離親人的14個月裏，波裏亞科夫完成了950項醫學實驗，他的結論是：“人的能力要比想像的大得多，人完全能夠在宇宙中停留這麼長時間，並且保持身體健康，具備工作能力。“波利亞科夫為完成神經生理學和代謝研究，首次動用了一整套站上醫學裝置。通過一係列實驗獲得了有關人的淋巴細胞活性，神經心理活動變化以及人體生物節律等方麵的新資料。波利亞科夫還說，如有需要，在失重條件下是能做開腔手術的。他說：“站上有必要的條件，醫生的醫術也完全能勝任。但是為了避免不必要的麻煩，還是回到地麵做比較穩妥。“波利亞科夫太空飛行438天以後的身體狀況之好，令人吃驚。他並不是二三十歲的年輕人，而是年過52歲的人了，可著陸後他竟奇跡般地從艙內自己行走出來，然後才坐下，回收小組工作人員忙給他端上一杯熱茶，又給他披上一條暖和的毛毯。第二天，人們驚異地發現波利亞科夫在莫斯科附近宇航員訓練基地星城的一個湖邊散步。在早期航天飛行中，宇航員在太空飛行幾天就會感到身體虛弱，連手臂都抬不起來，返回地麵一個月後才能恢複正常。波利亞科夫之所以長時間太空航行後還能保持身體處於正常狀態，完全歸功於科學而嚴格的宇航員訓練。在星城的湖邊散步時，波利亞科夫告訴記者，他的航天經曆不僅證明人能在太空長途飛行到火星，而且在火星著陸後能馬上開始工作。
盡管火星的重力僅為地球的八分之三，但這對經嚴格訓練的宇航員來說，無關緊要。波利亞科夫在地球軌道上持續飛行437天又18小時，如果加上1988年在“和平“號上的飛行，他這一生總共在太空生活3607天，航程2。5億公裏，圍繞地球轉了10000次。前蘇聯的“和平號“空間站碩果累累，那麼美國的“天空實驗室“墜落以後又有什麼新動作呢80年代初，美國的航天飛機研究獲得成功之後，大有“一鳴驚人“的氣概，宣布要花10年時間發展一種永久性空間站，以確保航天大國的領先地位，同時美國還邀請歐洲空間局，日本和加拿大等國參加聯合研製和使用。美國大型空間站取名為自由號，與前蘇聯空間站“和平“號的名字遙相呼應。“自由“號空間站采用雙龍骨方案，重200多噸，是“天空實驗室“質量的2。5倍，前蘇聯“和平“號空間站的10倍。第一期工程主結構是一根長107米的桁架，桁架的兩端各裝有4塊太陽能電池帆板，桁架中間掛有1個生活艙，1個試驗艙，2個後勤艙，加拿大提供可移動的機械臂。第二期工程，在空間站原有基礎上再增加1個方形構件，延長主體結構桁架的兩端。增加長方形桁架構件使空間站掛靠的地位擴大了很多，這等於增加了空間站的功能，延長主桁架構件是為了安裝太陽能動力發電裝置，增加能源的供應。“自由“號空間站每次可以容納8名宇航員，在裏麵舒適地生活和工作，每3個月輪換一次，以後還準備進一步發展，成為為太空中航天器服務的空間基地，人類飛往其他行星的中轉站。
這個方案的技術程度非常高，各組成部件全部依賴航天飛機送入軌道安裝，共需要34次飛行，耗資160億美元。由於經費緊張，美國的“自由“號空間站方案一變再變。到1993年初，美國政府批準的“自由“號空間站的規模已大大縮小，它采用單龍骨方案，縮短了原設計的桁架，使用簡化的電源係統和數據管理係統，有一個小型的美國實驗艙，一個歐洲增壓艙和一個日本實驗艙。冷戰結束後，美國出於政治，經濟上的考慮希望俄羅斯也參與合作。這樣一方麵可以防止俄羅斯航天技術擴散，另一方麵可利用俄較成熟的載人航天經驗和“和平“號空間站等現成的硬件，至少可節省10億美元的開支。而俄羅斯由於國內政局動蕩，經濟困難，既難以繼續維持開支巨大的載人航天計劃，又不可能再開展大規模的航天活動，所以他們願意參與合作，通過出售硬件和提供服務獲得資金，為已運行了10年的“和平“號空間站更新設備，開展科研。1993年9月2日，美俄簽署協議，雙方同意在各自現有的空間站計劃上聯合建造一個包括歐洲空間局，日本，加拿大的部件的國際空間站，名字叫“阿爾法“空間站。由“和平“與“自由“聯姻而成的未來“阿爾法“空間站，總質量為377噸，主桁架87米，太陽能電池陣寬110米，提供110千瓦電力，可乘6名宇航號。它的主要艙段有美國的一個可容納4名宇航員的居住艙；一個多用途實驗室艙；兩個資源接點艙；空間站的桁架構件；太陽能電池艙；推進組件；氣閘艙等。有俄羅斯的太陽能電池帆板；三個實驗艙和多功能運貨艙，服務艙及救生飛船。有歐空局的“哥倫布“軌道艙；自動轉移飛行器和乘員運輸飛行器。
還有日本的多功能空間科學實驗艙。加拿大則負責空間站組裝時所需要的機械臂的研製生產。“阿爾法“空間站的建造分三個階段，於2002年全部完成，實現長期載人能力。第一階段，為美俄擴大聯合載人航天活動期。一是反複演練美國航天飛機與俄羅斯“和平“號空間站的軌道交會，對接技術，二是美俄互派宇航員航天飛機飛行或到空間站進行在軌操作和艙外活動練習，為“阿爾法“空間站的建造和對接打下基礎。1994年2月俄宇航員乘坐美航天飛機進行了訓練，而1995年2月6日美國“發現“號航飛機在太空經過三天半的追逐，終於趕上了俄羅斯“和平“號空間站，在距地麵395公裏的太空軌道上，美俄兩國的航天器相距的最小距離隻有11。3米，實現了曆史性會合。1995年6月27日，美國“阿特蘭蒂斯“號航天飛機載著5名美國宇航員和2名俄羅斯宇航員向距地麵315公裏高的軌道爬升，追逐“和平“號空間站。經過41個小時的追逐，6月29日兩個航天器對接成功，拉開了“阿爾法“空間站建設的序幕。當時，100噸重的“阿特蘭蒂斯“號和123噸重的“和平“號組成了迄今太空中最大的人造天體，同時在太空中飛行的人數達到前所未有的10人，身穿紅色宇航服的7名“阿特蘭蒂斯“成員和身著藍色宇航服的3名“和平“號成員在一起拍下了一張太空“全家福“。“阿爾法“空間站的第二階段從1997年開始，此間要運送俄羅斯的多功能貨艙，然後發射兩個資源接點艙，服務艙，美國的實驗艙，並使它們對接在一起組成載人的過渡性臨時空間站。第三階段從1998年8月開始，發射空間站主桁架梁，太陽能電池陣，接著發射加拿大的機械臂，美國的居住艙，歐空局的“哥倫布“艙和日本的實驗室，到2002年6月裝配完畢。這時，空間站在距地球450公裏高的軌道上，有宇航員6人。在第二，三階段的裝配中，美國的航天飛機大約要飛30次，俄羅斯的“質子“號運載火箭要發射近50次，歐洲的“阿麗亞娜“火箭也要發射多次。看來，太空聯煙真是一場漫長的戀愛過程。太空的間諜偵察衛星被人稱為天外“間諜“，它利用光電遙感器或無線電接收機等偵察設備，從地球軌道上對下麵目標實施偵察，監視或跟蹤，以搜集地麵，海洋或空中目標的情報。
他搜集到的情報信息，由膠卷，磁帶等記錄貯存於返回艙內，加以回收；或者通過無線電傳輸方式實時或延時傳輸到地麵接收站，經處理，從中提取有價值的情報。從1960年至1972年，美國有95顆“鎖眼“係列衛星成功地執行了偵察任務，它1960年8月的第一次飛行就成功地拍攝了4100多萬平方公裏的前蘇聯領土膠片，比U—2間諜飛機4年內24次飛行中獲得的情報還要多。解讀這些照片，美國發現前蘇聯遠東最北岸的一個核彈基地，它距美國阿拉斯加諾姆隻有640公裏。至1961年9月，“鎖眼“衛星第5次完成任務後，中央情報局已弄清楚了前蘇聯的遠程導彈發射器隻有10～25個，而不是原來估計的140～200個。這消除了使美國當局心驚肉跳的與前蘇聯的“導彈差距“的疑慮，從而大大地鬆了一口氣。到1964年，通過“鎖眼“衛星的偵察，繪出了前蘇聯全部25個遠程導彈基地的地圖。它拍攝的完整的前蘇聯領土圖片，使情報分析人員可準確無誤地發現前蘇聯是否已在其他地方建造了新的導彈基地。那麼，天外“間諜“偷拍的膠片怎樣才能送回地麵呢，“賊星“怎樣偷偷潛回家園呢其實“間諜“回家，並不是整顆星都回來，而隻是衛星上存放膠片，磁帶等的返回艙返回地麵，但是，人們一般都把這個返回艙稱為返回式衛星。返回式衛星的回收技術是一項高難度的尖端科學技術。它涉及到材料，工藝遙測，製動等諸多方麵，哪一個環節跟不上，都會功虧一簣。目前，世界上隻有少數幾個國家掌握了衛星回收的技術。我國自1975年11月26日發射第一顆返回式衛星並按預定計劃成功地返回地麵到現在，已發射了16顆返回式衛星，除1993年10月8日發射的那顆衛星未能回收以外，另外15顆都回收成功。衛星帶回的遙感資料，已為我國地質，海洋，農，林，牧，考古，鐵路選線等部門利用，收到良好的經濟效果。衛星要能安全返回地麵，必須越過五個難關：（1）返回艙的防熱，耐壓關。衛星的返回部分，稱作返回艙，艙內裝有儀器，膠卷，磁帶，試驗樣品以及科學數據和遙感資料等等。當它再入大氣層後，會與大氣產生強烈的摩擦，形成氣動力加熱。最大熱流將達到1千至幾千焦/（秒米2）以上，再入時間長達幾分鍾至20分鍾，使返回艙殼的溫度高達1300℃以上。同時，由於高速返回，因而大氣對返回艙形成的阻力也相當大。
為了渡過防高溫，耐壓這座難關，返回艙的材料一般選用強度高，密度低，耐高壓，抗高溫的複合金屬材料。結構選用蒙皮框架桁條結構，艙壁殼體加內襯。外形選為鈍頭圓錐體。錐尖較鈍，可以充分利用大氣阻力，降低氣動加載。圓錐體外形可使返回艙有較小的質量，較強的結構而又有較大的容積。（2）調姿關。當衛星在其運行軌道上完成科學探測和技術試驗任務之後，地麵遙控站必須能及時發出返回調姿指令，將衛星在運行軌道卜的姿態準確地調整到返回姿態，保持穩定，避免大攻角或翻轉而導致返回艙殼體及艙內儀器，樣品及資料損壞。（3）製動關。衛星返回時要求衛星上的製動火箭按時點火，產生足夠的推力，把衛星的返回艙由原來的運行軌道上折入預定的返回軌道，並沿著返回軌道“自由“下落，完成高彈道切換後，逐漸進入大氣層。（4）著陸關。返回艙拋掉底蓋製動火箭，彈開引導傘，減速傘，使9000米/秒的下降速度減至幾百米/秒，進至亞音速。約在15公裏高處，拋掉減速傘，打開降落傘主傘（二三頂不等），靠降落傘的大氣阻力作用，將返回艙的下降速度減至安全著陸速度，以保證回收物完好無損。（5）標位及尋找關。要求回收站能夠實時準確地預報及測量返回艙的落點，返回艙山盤旋等候的直升機進行鉤掛，及時送至回收中心進行回收作業。衛星的回收，是航天過程中各個環節完美工作的結晶，對提高衛星的使用價值和發展載人航天技術，都有著重要意義。歸納起來說，太空“間諜“返回地麵要經曆幾個過程：“間諜“首先進行姿態調整，將其從軌運行時頭部向前的姿態，轉到底部稍稍向前的姿態（調頭轉角100度左右），目的是使製動火箭發動機的尾噴朝前，使製動火箭發動機工作時產生反向推力；然後，“間諜“的返回艙與儀器艙分離；接著，用起旋發動機使返回艙繞縱軸旋轉，以穩定返回艙的姿態；然後，製動火箭發動機點火，工作，使返回艙從太空“間諜“從事偵察活動的軌道上轉到一條飛向地麵的返回軌道上來。
在進入大氣層之前，消旋發動機工作，使返回艙的自旋速度減小，以便使返回艙再入大氣層後能較快地轉到頭部朝前的姿態。返回艙下降到離地麵16公裏左右的高度時，返回艙拋掉製動火箭發動機殼體和底部防熱罩，然後，裝在返回艙內的降落傘係統的數頂降落傘自動依次打開。太空“間諜“的返回艙乘著降落傘以14米/秒左右的速度徐徐著陸。當然地麵必須做好迎接工作，要按照預先確定的“接頭“地點和方法及時找到著陸後的“間諜“，並迅速把它帶回的膠卷等送到有關部門及時處理。這樣，太空“間諜“才算出色地完成了太空偵察任務，順利地返回“娘家“了。太空“間諜“要按預定時間，路線，順利地返回預定地區，在技術上有很多難點，例如，返回點為速度方向偏離預定方向1度，落點航程就會偏差300公裏，真是“差之毫厘，失之千裏“。1958年8月13日，美國的“發現者“5號衛星在返回地麵時，製動火箭發動機點火後，就不知去向，衛星杳無音信。事後查明，其原因是調整返回姿態時，把方向調錯了，結果製動火箭發動機變成一個加速火箭發動機，把衛星推到一個更高的軌道。美國從50年代開始發射返回式偵察衛星，前12顆都因為種種原因沒有回收成功，有一顆衛星雖然返回了地麵，但落到了遠離預定回收區的前蘇聯管轄的地方。當地老百姓不知天上掉下的是什麼。結果衛星上幾公裏長的膠片被老目姓掛在樹上圍了一個簡易廁所。直到第13次美國的衛星回收技術才得以成熟，收回了返回艙。這種事故，前蘇聯也發生過。另一種事故是製動火箭發動機可靠性造成的，如美國的“生物衛星“1號，由於製動火箭啟動不了，結果，這顆衛星留在太空中回不來了。降落傘係統的工作可靠性，也關係著“間諜“飛行任務的成敗，若有失誤，可能前功盡棄。1967年4月24日，前蘇聯的“聯盟“1號載人飛船在著陸前，由於主傘繩纏在一起，傘沒有打開，而造成飛船墜毀，宇航員喪命的重大事故。1971年8月7日，美國的“阿波羅“11號載人登月飛船在返回時，3頂麵積分別為510平方米的主傘，有一頂傘在打開時被衝破了，幸好另外兩頂傘正常開傘，才免遭滅頂之災。登上月球月亮，遠在天邊，近在眼前。由於它是距離地球最近的星球，所以成為人類最期盼踏上的地球外“國土“。
蘇美兩國早在50年代末就開始了登月的計劃。從1961年4月至1970年6月，前蘇聯成功發射了6艘“東方“號飛船，2艘“上升“號飛船和8艘“聯盟“號飛船，從載1人到載3人，共把25名宇航員送上了天。美國從1961年5月至1966年11月也發射成功了6艘“水星“號飛船和10艘“雙子星座“號飛船，共把26名宇航員送到地球軌道上飛行。下一步，人類就要會見到那位披了千萬年神秘麵紗的月亮女神了。人類向月球的進軍，經曆了幾個階段。首先是打開通往月宮的道路；二是探明月麵的情況，然後試驗環繞月球的飛行；最後讓宇航員登月考察。1959年1月2日，前蘇聯發射了“月球“1號探測器，它帶有探測月球的儀器，途中飛行順利，但卻沒有命中月球，僅從距月球表麵約7500公裏之處擦身而過。同年3月3日，美國也向月球發射了“先峰“4號探測器，它從離月球更遠的59000公裏處飛過。這一年的9月，前蘇聯又發射了“月球“2號探測器，在9月14日擊中月球，成為月球上的第一個人造物體。10月，前蘇聯的“月球“3號探測器又繞到了月亮背麵首次拍下了月球背麵的照片。1964年美國發射的“徘徊者“7號探測器也撞到了月球上。撞擊前，它的6架電視攝像機成功地拍攝了4316張月麵的近景圖像，比地麵上最好的天文望遠鏡觀察到的要清晰2000倍以上。這些圖像顯示了直徑隻有一米左右的坑穴和25厘米大小的岩石。“徘徊者“8號，9號也分別拍到了月球正麵靜海，雲海地區的照片15000多張。這些資料說明，月球上許多地區很平坦，可以允許飛船降落。到了1965年，飛往月球的天路基本探察清楚了，下一步就要看飛船能不能在月麵降落了。
以前，人們分析月麵上由於流星的衝擊可能會有很厚一層浮塵，人踏上去可能會像踩到泥潭裏一樣陷下去，實際上是不是這樣呢科學家們又開始進行不載人的飛船在月球上軟著陸的試驗。所謂“軟著陸“，就是不生硬地砸上去，而是靠逆噴火箭逐漸減小探測器的飛行速度，慢慢地降落在預定地點上。1966年1月31日，前蘇聯發射了“月球“9號，它經過79小時的飛行，在月球風暴洋中軟著陸，傳回了月球局部地區的第一批岩石和土壤照片27張。接著美國也於1966年5月30日發射了“勘測者“1號，也在風暴洋上軟著陸，發回圖像11150幅。至1968年1月，美國又先後發射成功“勘測者“3號，5號，6號，7號，均在月麵軟著陸，共發回圖像75660幅，同時還做了月球的土壤分析。探測器的軟著陸成功，證明月麵是堅實的，飛船降落不會深陷下去，宇航員也不必穿上特製的防陷雪鞋，從而掃除了登月的疑慮。為了尋找登月艙在月球上最安全的著陸點，美國還發射了5艘月球軌道環形器，從環繞月球赤道到月球兩極，拍攝了99%月麵的情況，最後選定了5個最佳降落點，它們是靜海兩處，中央灣一處，風暴洋兩處。萬事俱備，隻欠東風。美國從1961年5月開始實施的“阿波羅“登月計劃開始上演更激動人心的一幕了。“
阿波羅“是古希臘神話中太陽神的名字，他和月亮女神阿爾特米斯是雙胞胎，所以美國用“阿波羅“作為登月計劃的名字。其登月方案是，用“土星“5號巨型運載火箭把載有3名宇航員的“阿波羅“飛船送離地球；飛船通過軌道轉換變成繞月運行；然後從飛船上發出一個登月艙，徐徐降落在月麵上，送2名宇航員上月球探察；飛船仍由1名宇航員駕駛作繞月飛行；等探月任務完成後，再發動登月艙與飛船會合，一起返回地球。“土星“5號是一種三級液體火箭，全長110。6米，相當於36層大樓那麼高，直徑10米，起飛質量2840噸，它是美國最大的運載火箭，能把100噸的衛星送上地球軌道，或把50噸重的飛船送上月球。1967年11月9日進行飛行試驗，將不載人的“阿波羅“4號飛船送上地球軌道，此後不到兩年時間，就破天荒地把載人登月飛船送上了月球。“阿波羅“飛船由指令艙，服務艙和登月艙三部分組成，每次載3名航天員，登月飛行結束後，返回地球的隻有指令艙和3名航天員。指令艙呈圓錐形，高3。23米，底麵直徑3。1米，像一輛旅行汽車大小，發射質量約5。9噸，返回地麵時要丟棄輔助降落傘等物，這時質量隻有5。3噸。服務艙附在指令艙下端，呈圓筒狀，直徑3。9米，高7。37米，艙重5。2噸，裝上燃料和設備後重25噸。登月艙接於服務艙下麵，第三級火箭頂部的金屬罩內，它分下降段和上升段兩部分，總長6。79米，4隻底腳延伸時直徑為9。45米，重4。1噸，如果包括燃料則重14。7噸。下降段還裝有考察月麵的科學儀器，下降段在上升段飛離月麵時起發射架作用。
在人類正式登月前，“阿波羅“1號至6號飛船進行了6次不載人的近地軌道飛行試驗；7號至9號飛船完成了3次載人模擬登月飛行；10號飛船進行了載人登月預演。正式登月的時機成熟了。
1969年7月16日，星期三，一個萬裏無雲的好日子，美國東部時間9點半，“土星“5號火箭一陣狂吼載著“阿波羅“11號飛船徐徐升上太空。成千上萬名趕到肯尼迪航天中心來觀看發射的人激動無比，一時間，帽子，手杖，眼鏡，鋼筆都被拋上了天空，人們發狂般地跳躍喊叫，“上去了！上去了！“的聲音震耳欲聾。遠在華盛頓電視機旁的尼克鬆總統高興地宣布：四天之後為月球探險的全國共慶日，並提議那天全國放假一天。三天後的7月19日下午，飛船到達月球上空，駕駛長柯林斯完成最後的，不允許出現絲毫偏差的軌道調整，使它在月麵上空15公裏處繞月飛行。7月20日，宇航員阿姆斯特朗，奧爾德林登上了名叫“小鷹“的登月艙，從飛船中脫開，隨著製動減速火箭，“小鷹“沿曲線軌道徐徐下滑平穩地降落在月麵上。晚上10點56分（格林尼治時間7月21日4點56分）阿姆斯特朗從登月艙的梯子上爬下，踩上了月球的土地，19分鍾後，奧爾德林也踏上了月麵。他們在月球上插上了一麵美國國旗，並留下了一塊金屬紀念牌，上麵寫道：“公元1969年7月，來自行星地球上的人首次登上月球，我們是全人類的代表，我們為和平而來。“月麵上荒漠冷寂，到處是隕石砸出的大大小小的坑穴，能否像飛機那樣返回地麵，技術上沒有把握，所以它一開始進行的試驗不是升天而是返回。