太阳系是由9大行星、已发现的36～48颗卫星、几百万颗小行星、离太阳遥远的彗星以及不可计数的陨星构成的一个深空间真空环境。空间真空比地面实验室里获得的真空清洁得多，但并不是“纯洁真空”。太阳系空间充满着电磁场、原子粒子流以及所有物质的重力场。深空间每立方厘米约有5个质子，而地球上每立方厘米约有10～11个原子。空间核子以每秒约450千米速度运动时，这相当于约20万度气体温度。
因为空间温度虽高，而热量极低，故空间环境冷若冰窖。空间本身无温度，然而空间物体有辐射能量。物体向日面是高温，背日面是低温，空间无空气，热不对流，所以空间物体温差极大。在空间飞行的卫星和宇宙飞行器采用温度控制装置，以平衡温度，防止过热或过冷。
宇宙辐射对宇宙飞行器是有害的。在地球周围有内外辐射带。卫星和载人飞行器应装防辐射装置，以防破坏星内观测仪器，并影响其灵敏度，尤其是宇宙辐射对载人飞行器上的宇航员危害极大。土星和木星也有比地球更强大的辐射带。这对宇宙飞行器的精密电子装置是很危险的。
太阳是一个很大的辐射源。在太阳耀斑时，“辐射暴”向太阳外冲去。它的辐射粒子很少进入地球大气，但往往造成通信卫星和宇宙飞行器通信中断。每隔11年就有一次强大耀斑出现。空间另一个危险是陨星，但与卫星和宇宙飞船碰撞机率很小。例如，有一次，在载人轨道器飞行中，玻璃窗出现小冲击坑。前苏联“礼炮”站也遇到过陨星轰击，但不甚严重。
在空间时代之前，仅靠地面天文台望远镜观测，是不能认识各行星的真正面目的。空间时代，天文学家利用各种宇宙探测器飞临其境观测，借此能充实人类对宇宙奥秘的深刻了解。