更新时间：2022-08-25 13:24
空间飞行试验主要用于获得空间环境参数以及原子氧对材料侵蚀的基本信息，包括原子氧的通量和能量、空间物质组分、紫外辐射量等环境因素，材料的质量或者厚度损失率以及材料的其他性能的变化，为地面模拟试验提供对比依据。
由于地面很难完全真实地模拟轨道上的原子氧环境，因此，开展原子氧效应飞行试验具有重要意义，这是环境效应研究工作中的一部分。这些数据和结论将为地面开展原子氧环境效应研究提供基准和依据。美国开展飞行试验结果表明：短期飞行试验数据不能替代长期飞行试验数据，也不能简单外延它的结果。近年来美国、英国均利用小卫星进行原子氧的环境效应飞行试验研究，得出卫星表面聚合物、环氧碳纤维、温控涂层、太阳电池和几种金属材料及小组件的影响。试验包括：测量这些样品的环境效应；环境的特性参数；按周期将获得的数据和图像传输到地球上。其有关飞行测试设备如下。
1)原子氧束流通量测量装置
(1)射频质谱仪。可以连续监测原子氧和其他残余大气成分的变化。
(2)锇原子氧探头。主要由淀积在基底板上的锇膜形成。锇在原子氧的作用下，不断被剥蚀使锇膜的电阻率增加，通过测量电阻率的变化，知道原子氧的束流通量。
2)原子氧效应的测量
原子氧效应测量一般有2种：
①通过测量样品表面的剥蚀率；
②通过测量样品表面的光学参数的变化。
美、前苏联在第二次世界大战结束后不久，就开始了高空气球和高空火箭的生物探测。美国试验初期(1948～1952年)主要观察一蝗最基本的空间因素作用。共发射了8枚生物火箭，飞行动物为7只麻醉猴和14只未麻醉小鼠。记录了飞行中猴的心率、呼吸率、动脉和中心静脉压，并拍摄了小鼠的行为。结果取得了飞行中动物生理参数的资料，说明动物能在这种飞行环境下生存。
其后进入亚轨道火箭飞行，研究小鼠对较长时间失重的生理反应。通过一导心电的遥测记录说明小鼠经受住了发射再人和45 min失重的影响。后又用猴和小鼠进行3次导弹发射试验，目的是验证未麻醉动物的意识和生存的基本要求，测定其对失重的生理反应。
苏联的生物火箭试验也反复进行。1949-1952年，进行了密闭座舱生物火箭的探测。目的是研究火箭飞行时维持动物在密闭舱中生活的生保系统；动物和仪器安全回收的可能性；高空飞行时动物的生理功能和行为状态。共发射了6枚火箭，每枚载两只小狗，飞行高度为110 km。研究结果证明采用再生气体的密闭舱可保证两只狗飞行3 h；飞行因素(超重、部分失重、宇宙辐射等)实际上没有引起动物行为和生理功能状态的变化。
1958年第一颗卫星上天后，生物卫星试验就陆续展开。与生物火箭相比，生物卫星飞行时问长，具有良好的微重力环境(10-4 ～10-5)，可获得更好的试验资料。
苏联的生物卫星试验开始得要比美国略早一些，尤其是宇宙号生物卫星的发射从1962年起一直持续进行。1973年后进入第二阶段，从1973—1988年发射了8次试验卫星，并将延续至2000年。
另外，欧洲空间局(ESA)也于1987年9、10月间和1989年中，分别发射“生物宇宙(Biocosmos)”8号、9号和10号，装载有生物架容器，研究发育生物学，辐射生物学和剂量测定等共12项。还于1990年和1992发射IML-1和IML-2，研究细胞和发育生物学。
载人飞船实现过程中，利用无人飞船和有人飞船进行大量搭载试验。当有人在飞船上时，航天员可干予实验过程，进一步提高了实验质量。美国在水星5号，”双子星座”3、6、8、11、12号，阿波罗14、16、17号，及历次航天飞机飞行中，都进行了生物搭载试验，飞行时间从0.1天至12天不等，试验对象为多种生物，包括黑猩猩，主要观察失重等空间因素的影响。苏联先在卫星式飞船1、2、3、4、5号上，进行狗的试验，后在”联盟”号和”礼炮”号的历次飞行中，进行了多种生物的试验和观察。
美苏还在“联盟-阿波罗”联合飞行中分别进行过生物试验。
1983年8月的STS-8试验，目的是测量低地轨道环境中原子氧与材料表面的反应。主要包括：
(1)获得大量定量的材料反应率的数据。
(2)试验反应率与温度的关系。在120℃范围内温度对试验材料的反应率无太大的影响。
(3)确定是否有由材料反应导致的质量转移。
(4)评估太阳辐射对反应率的影响。
(5)确定大气层中带电物质对反应率的影响程度。此次飞行中太阳辐射对材料反应率无影响。
此次试验主要研究低地轨道环境中原子氧对金属氧化物、硅酮涂层、Teflon FEP和基于聚合物的航天器材料的影响，原子氧通量为2.45×1020 atoms/cm2。
该试验是STS-46飞行任务中的一个部分，1992年7月31日由“亚特兰蒂斯”号航天飞机送上太空，1992年8月8日返回。此次飞行试验研究原子氧对飞行器电能系统材料的影响，试验材料包括耐熔金属、超耐热合金、散热涂层和一些聚合物。材料遭受的原子氧通量 为2.3×1020 atoms/cm2。