太空的背景：
最开始的时候人类还不知道宇宙是不断膨胀的，有些观点认为宇宙是一个完全静止的状态。那么在这种情况下，宇宙应该充满了明亮，因为很多星球的光线都会来到地球。但事实却恰恰相反，当研究人员第一次发现红移现象时，许多天体距离地球越来越远。
这个时候，科学家才恍然大悟：原来宇宙正在不断膨胀。根据这一现象，科学家通过观测和计算，认为宇宙的膨胀速度要远远大于光速。因此，宇宙中大部分发光天体的光线根本到达不了地球，这也是我们看宇宙大部分是黑色的主要原因。
当然，还有另一个原因。随着人类的科学不断发展进步，量子物理学开始兴起，我们从宏观世界来到微观粒子世界。这时候，我们在宇宙中发现了暗物质，这种物质和光子、电子、正物质和反物质都不同，它没有电磁效应，因此也不会发出光亮，但是它又存在于宇宙各处。根据测算，暗物质的总量是其它物质总量的六倍之多。
这些暗物质可以自由穿越其它物质，而且还不会受到干扰，这也是为什么宇宙看起来是黑色的原因。此外，人们在研究宇宙膨胀的时候还发现了，宇宙每一处膨胀的速度不是均匀的，有些地方快，有些地方慢。显然，银河系在宇宙中位于膨胀比较慢的地区，因此人类才能在夜晚看到如此美丽的银河。
太空是超低温、强辐射、高真空、高速度的环境。
1、超低温
宇宙大爆炸以后，随着宇宙的膨胀，温度不断降低。虽然有恒星不断向外辐射热能，但恒星的数量和寿命都是有限的，因此宇宙的总体温度依然在逐渐下降。经过100多亿年的时间，太空已成为高寒环境。对宇宙微波背景辐射(宇宙大爆炸时遗留在太空的辐射)的研究证明，太空的平均温度为-270.3℃。
2、强辐射
太空中不仅有宇宙大爆炸时留下的辐射，各种天体也在辐射电磁波，许多天体还向外辐射高能粒子，形成宇宙射线。
3、高真空
宇宙大爆炸之后，宇宙中形成了氢和氦两种元素，其中氢占3/4，氦占1/4。这两种元素大多逐渐凝聚成团，形成星系和恒星。恒星中心的氢氦递次发生核聚变，生成氧、氮、碳等较重的元素。在恒星死亡时，剩下的大部分氢、氦以及氧、氮、碳等元素散布在太空中。
其中主要的仍然是氢，但非常稀薄，每立方厘米只有0.1个氢原子，在星际分子云中稍多一些，每立方厘米约1万个左右。而在地球大气层中，每立方厘米含有1010个氮和氧分子。由此可见，太空是一个高真空环境。
4、高速度
太空中有高速运动的尘埃、微流星体和流星体，它们具有极大的动能，1毫克的微流星体甚至可以穿透3毫米厚的铝板。随着航天事业的发展，太空中废弃的人造地球卫星等航天器也逐渐增多，它们在一定时期内继续绕地球飞行，形成“太空垃圾”。太空垃圾的运行速度也比较高，对正在使用中的航天器造成了潜在的撞击威胁。