早期的宇航服第二层是液温调节服。衣服上排列着大量的聚氯乙烯细管，调节温度的液体通过细管流动，温度的高低可由航天员自己控制，有3个温度档次可供选择。
第三层是有橡胶密封的加压层。层内充满了具有相当于一个大气压的空气，保障了航天员处于正常的压力环境，不致因压力过低或过高而危及生命。
第四层是一个约束层。它把充气的第三层约束成一定的衣服外形，同时也协助最外一层抗御陨星的袭击。
最外一层通常用玻璃纤维和一种叫“特氟隆”的合成纤维制成。它具有很高的强度，能抵御陨星的袭击，还具有防宇宙辐射的功能。
这样复杂的一件航天服，它的制作代价当然十分的昂贵，大约一件在300万美元以上。航天服一般很重，虽然在设计中，为了方便航天员的行动，关节部位有较高的灵活性，可是，穿着航天服对航天员来说仍是一个沉重的负担。
据说，第一个穿上航天服进行太空行走的航天员，虽然总共只穿了12分钟，已经累得汗流浃背。可是，在太空航天员没有航天服的保护是难以想象的。
第一位进入太空的人是谁
1961年4月12日，前苏联人加加林乘坐“东方号”宇宙飞船，绕地球飞行一周，历时108分钟，成为世界上第一位进入太空的航天员。
加加林于1934年3月出生在前苏联一个普通的家庭中。小时候他是一名淘气的孩子，但强烈的求知欲驱使他如饥似渴地学习他所涉猎的所有知识。在学校里他参加了科技小组，在教师的指导下，小组成员们制作了航空模型，并经常在空旷地方试放飞行。看着如蜻蜓一般敏捷的飞机模型在阳光灿烂的天空中飞翔，加加林暗自下了决心，将来长大一定要当一名飞行员。
在飞向蓝天的强烈愿望驱使下，加加林开始贪婪地阅读描写齐奥尔科夫斯基的书籍，他对这位航天之父十分敬佩。齐奥尔科夫斯基充满热情的精神、坚韧不拔的品格以及无私地献身于宇宙飞行的思想，对加加林的一生产生了巨大的影响，也许这就人类走向太空的第一个宇航员加加林是他从一名飞机驾驶员变成为世界第一位遨游太空的航天员的动力。
加加林因摘取了世界第一位航天员的桂冠而名扬天下，他荣获了“苏联英雄”称号和列宁勋章。月球背面最大一座环形山以加加林来命名，国际天文学会把“1772号”小行星命名为“加加林星”，国际航空联合会设立了加加林金质奖章。他先后出访了28个国家，封他为“荣誉市民”的城市就有300多个……不幸的是，1968年3月27日，加加林在一次米格飞机的训练飞行中，因飞机失事身亡，年仅34岁。但他光辉的一生，激励着人们为征服宇宙奋斗不止。
世界上第一位女航天员是谁
世界第一位女航天员是前苏联的瓦莲金娜·捷列什科娃。1963年6月16日，她独自一人驾驶“东方6号”宇宙飞船进入太空，同两天前发射的“东方5号”宇宙飞船共同完成了太空编队飞行。在太空的三天三夜里，她驾驶的飞船围绕地球飞行48圈，航程约200万千米。两艘飞船于6月19日平安返回地面。
捷列什科娃勇敢地驾驶飞船遨游太空，完成了好些生物医学和科学技术考察计划，她用第一位女太空人捷列什科娃自己的经历，证明了妇女也能在太空中正常生活和工作，开创了妇女进入太空的历史。
1937年出生的捷列什科娃，自幼向往蓝天。中学毕业参加工作后，一边进函授技术学校学习，一边参加航空俱乐部的跳伞活动。自从加加林首航太空后，她和俱乐部的女友一起给航天部门写信，呼吁选派妇女参加航天飞行。1962年，经过严格的选拔，她终于加入到航天员队伍。
为表彰捷列什科娃对航天事业的贡献，她获得了列宁勋章、齐奥尔科夫斯基奖章，国际航空联合会授予她“宇宙”金质奖章，国际妇女联合会选举她为副主席，月球背面的一座环形山（北纬28°，东经145°）也以她的名字命名。
1963年8月，捷列什科娃与另一位航天员尼古拉耶夫结婚，组成了世界上第一个航天员家庭。1986年，这位当代的嫦娥，曾来到传说中嫦娥的故乡我国访问，引起了很大的轰动。
太空中的失重现象
地球上的一切物体都受到地球的万有引力，这称为重力。重力的大小随着高度的增加而迅速减小。航天器在环绕地球运行或在行星际空间轨道上飞行时，它们远离地球和其他星球，自然处于失去重力的状态，这就是失重。当然，失重并非绝对没有重力，只不过重力非常微小，所以失重也常称作微重力。
失重是太空环境一个十分重要的特性。
在失重状态下，人体和其他物体受到很小力的作用就能飘浮起来。利用失重，能在太空进行某些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硅，制造超纯度金属和超导合金，以及制造特殊的生物药品等。
失重也为在太空中组装结构庞大的航天器（如空间站、太空太阳能电站等）提供了有利条件。
当然，失重也会对人体有一定的伤害，这主要是航天员会患上航天运动病。这种病的典型特征是脸色苍白、出冷汗、恶心和呕吐，有时还会出现唾液增加、上腹部不适、嗜睡、头痛、食欲不振和飘飘然的错觉。长期失重还会导致人体骨质疏松和肌肉萎缩。为了防止和减缓航天运动病，首先要在地面上就加强航天员的训练，增强体质；另外是在太空中重视体育锻炼，我们在电视上收看有关航天活动的实况录像时，经常可以看到，太空中的航天员正在运动器械上活动身体呢。
太空中的超重现象
在载人航天活动中，超重现象主要发生在航天器的发射和返回过程中。为了把航天器送入太空，目前一般都采用多级运载火箭。在第一级火箭开始燃烧时，由于整个火箭的自身重力很大，加速度是很小的，看上去是徐徐上升。随着燃料的消耗，火箭重力逐渐减轻，加速度值逐渐加大，直到第一级火箭燃料耗尽，燃烧停止；接着是第二级火箭开始燃烧，重复上述过程；最后是第三级火箭的燃烧和加速。经过这样三次的加速过程，一般可把载人航天器加速到第一宇宙速度（7.9千米／秒），进入绕地球的太空轨道。在这个加速过程中，载人航天器上的设备和其中的航天员，自身的重力都会相应地增大许多，而处于超重状态了。
同样道理，载人航天器在完成任务从太空返回地面时，也会出现超重现象。返回前，载人航天器的返回舱先把底部朝前，然后利用反推火箭减小速度和降低轨道高度。在进入大气层时，因受空气的阻力而逐步减速。刚开始时，因高层大气密度很小，减速值很小；随着高度的降低，大气密度逐渐增加，阻力逐渐加大，减速值也逐渐加大，并在达到最大值后开始减小，形成一个半正弦的曲线。因此，在返回过程中，载人航天器及航天员，将第二次进入到超重状态。
早期运载火箭每级发动机的燃烧时间较短，所达到的加速度峰值较高，可以达到地面重力加速度的7～9倍，这会对航天器的结构带来损坏，而航天员的身体也受不了。随着航天技术的提高，延长了火箭的加速过程，火箭发射时的加速度已下降到地面重力加速度的5倍；而返回时的超重也大大减小。航天飞机条件更好了，发射时超重峰值只相于3倍重力加速度，返回时采用了滑翔式飞机般地再入，超重峰值不到重力加速度的2倍，一般健康的人都可以承受得了。
过大的超重对航天员的身体十分不利，因为人的体重突然增加了许多倍，无论是对心血管系统，还是对呼吸功能，以及人的工作效率，都会造成不良的影响。人能忍受超重的能力总是有限的，为了最大限度地减小这个影响，人们在载人航天活动中对超重采取了一些防护措施。比如在起飞和返回时，航天员以平躺的姿态来对抗超重，以减轻头部的供血不足、缓解呼吸困难和心脏节律失调。此外，加强对航天员的选拔和训练也很重要，提高航天员上天时对超重的适应能力，以保证他们能顺利而安全地完成航天任务。
航天员进行舱外活动前要吸纯氧吗
生活在载人航天器（如空间站、航天飞机或宇宙飞船）内的航天员，那里有与地面相当的气压，因此，航天员除了有失重的感觉外，生活上可以与地面上没有太大的差异，甚至可以穿上一般的衣服。
但是，航天员如果要到航天器外的太空中去完成种种任务，即舱外作业，就必需穿上一种特别的航天服，并在出舱前先呼吸三小时纯氧，以避免进入太空后出现减压病。
什么是减压病？为什么吸氧能防止减压病？
我们来看看航天员出舱前后所面临的变化。航天器内通常保持与地面相当的大气压力，即每平方厘米约9.8牛顿压力，一个成年人的身体表面积总计2平方米左右，这样，他所承受的压力就大约为19.6万牛顿。但是，我们在地面并不感到身上有如此大的压力，这是因为人体内部产生的内压与之平衡。如果外界压力一旦减小，人体组织和体液中溶解的气体（主要是氮气），就会转变为游离的气体，在血管内形成气泡堵塞血管，在血管外压迫局部组织，出现四肢疼痛、面色苍白、出汗虚脱、呼吸困难、听觉失灵等情况，这就是减压病，与高山反应征状十分类似。
虽然航天员在出舱时穿上了航天服，服内也保持有一定的气压，但因目前技术水平所限，这个气压值还不能做到与舱内一样，而仅为舱内的1／3左右（相当于9～10千米高空）。地面实验证明，在8千米以上人就可能会患上减压病，因此航天员在出舱前，都要先吸足纯氧，使体内组织和体液中的氮气尽可能排出，以避免在舱外发生减压病，从而顺利地完成舱外作业任务。
宇宙辐射对航天员有什么危害
在地球上空，太阳是个巨大的辐射源，它每时每刻都在向地球辐射出大量的能量。太阳辐射中可见光和红外光占了总量的90％以上，它供给地球以热量，也是各种航天器的主要能源。
太阳辐射的紫外线、X射线和γ射线，尽管在其辐射总量中所占的比例很小，但它对人体安全和物质材料，均有很大的危害性。好在地球大气层上部的电离层和臭氧层，都对它们有阻挡的作用，因而在地面上总是很安全的。
但在地球大气层外的太空里，航天器完全暴露在太阳的辐射之下。因此，航天器的结构材料会快速老化，电子器件会加快失灵，更重要的是，航天员的健康可能会受到严重损伤。
宇宙辐射如若作用于人体，将使人体细胞中的原子产生电离效应，使机体分子、细胞、组织结构受到损害，失去原有的生理功能。辐射对人体的损伤可分为急性损伤和慢性损伤两种。急性损伤也就是人们常听说的辐射病，它是在短时间内受到大剂量辐射造成的，人会出现白细胞、血小板剧烈减少，并致人死亡；慢性损伤经过治疗和脱离辐射环境后，可以恢复健康。
航天员在舱外活动时所穿的航天服，具有防护辐射的功能；在出舱前，航天员也可以服用一些防辐射的药物，这对预防辐射病都是有效的。但随着载人航天活动范围的扩大，飞行轨道越来越高，可能受到的辐射强度也越来越大，因此不断研究辐射病的防治，仍是航天医学的一个重要课题。
最先飞出“地球摇篮”的人
“地球是人类的摇篮，但人类不能永远生活在摇篮里。他们不断地扩展自己着探索空间，起初是小心翼翼地穿出大气层，然后就是征服整个太阳系。”齐奥尔科夫斯基的这一著名预言激发着人们对宇宙不断地探索和开发。
载人航天计划的制定推动着载人宇宙飞船的研制工作。载人飞船是一项比卫星更复杂的航天器。它除具有一般卫星的基本结构外，还必须有安全可靠的返回设备，具备应急救生系统和能够提供人生活、工作的生命保障系统。返回式卫星技术的发展，解决了宇宙飞船的返回问题。如果没有这项技术，宇航员就无法返回地球，实际上，也就意味着无法进行真正意义上的载人飞行。人类历史上第一艘载人宇宙飞船是前苏联研制的“东方1号”。在这艘飞船上飞出“地球摇篮”的是前苏联航天员——尤里·加加林上尉。
“东方1号”是一个直径2.3米的球形座舱，质量约为274吨，球形座舱是密封的，内有多种仪器，宇航员的坐椅是弹射式的，万一发射发生故障，他可以爆破打开座舱的圆形舱口，弹射出去。座舱下部有设备舱，装有制动火箭。返回地球时，宇航员可以点燃制动火箭，以降低飞船的运行速度，飞离轨道。设备舱内还有氧气瓶和氮气瓶，以供给座舱内正常大气压的空气。
1961年4月12日，莫斯科时间9时零7分，运载火箭喷着火舌将“东方1号”竖直推起，加加林被紧紧压在座椅上，经受着剧烈的震动。14分钟后，“东方1号”飞船载着加加林进入环绕地球的轨道。这时候他感觉真正的在地面上无法完全模拟的的奇妙感觉——完全失重了，一点也感受不到自己的重量。
加加林通过眩窗观察着人类的家园——地球，透过飘浮的白云，他可以清晰地看到蜿蜒的河流和起伏的山脉，整个地球周围环绕着一层淡蓝色的光，真是一个迷人的蓝色星球。加加林是人类历史上第一个看见地球全貌的人。