超重与失重
卡门线既是地球和太空的分界点，又是一道进出太空的鬼门关。当运载火箭奋力挣脱地球引力，飞向太空的时候，由于火箭的加速运动，宇航员产生超重现象。宇航员会感觉有一股神秘的力量将自己压在座椅上，非常重，不能动弹。这时，宇航员的耳朵会发生耳鸣和闭塞，血液也处于超重状态，严重时会产生“黑视”，什么也看不见。所以，宇航员必须躺在座椅上，减少超重的影响。
进入地球轨道后，由于飞船绕地球飞行产生的离心力和地球引力达到平衡状态，宇航员又产生另一种奇妙的现象——失重。失重的感觉比超重的感觉有趣多了。失重能让任何东西飘浮起来。所以，宇航员躺在座椅上，还要系上安全带。失重状态很好玩，失重状态下能做很多地球上做不到的事情，如太空行走。太空行走，又称为太空漫步，是宇航员到飞船舱外的太空游玩、做实验或工作。
失重的现象有轻有重，也不仅仅发生在太空。当登上只有地球六分之一重力的月球时，宇航员也失船上的火箭发动机，火箭发动机产生的动力，足以让它改变轨道。宇航员将改变高度、速度和方向称为变轨。
如果宇宙飞船要到月球、火星或更远的空间怎么办呢？宇航专家早就安排了航线。如要到月球，有两种发射方法：一种节能、安全的方法，就是将飞船先围绕地球轨道转上几圈，从低轨道到高轨道，圈子越转越大；当转到地球轨道和月球轨道之间，选好一个角度；飞船突然起动火箭发动机，飞船一用力就从地球轨道飞到月球轨道，变轨成功。为了飞船安全到达月球，飞船慢慢缩小月球轨道的圈子，从高轨道到低轨道，渐渐接近月球，‘直到离月球几十千米的高度围绕月球飞行。另一种先进、直接的方法，就是用大推力火箭，直接将飞船送到月球轨道。如要到火星或更远的空间，要借助其他行星的轨道力量、惯性力量，两种方法都可以用。
穿越黑障区
宇宙飞船如何回到地球呢？飞船先围绕地球飞行，慢慢降低高度。距地球高度200千米处，宇宙飞船启动返回程序。轨道舱与返回舱和服务舱分离。返回舱又与服务舱分离。返回舱独自飞行下降返回地球。返回舱接近大气层，距地面120千米高时，返回舱做好了重返大气层的准备。
返回舱重返大气层，必须穿越黑障区。黑障区，实际上应该称为热障区，因为飞船的重力加速度，导致其温度急剧升高，超出人们的想象，非常恐怖，所称之为黑障区。黑障区常常令宇航员和航天专家不寒而栗。黑障区大约在50千米到20千米高空。高速进入大气层的返回舱与大气摩擦，飞船强烈振动，火焰将整个返回舱包围、燃烧。返回舱外表温度升高，达到1000～2000℃，返回舱周围工期温度可达3000℃以上，大气中的原子离解成正离子和电子，形成等离子体，无线电波无法通过等离体，造成返回舱与地面之间无线电通信信号暂时中断，这一段称为黑障区。
穿越黑障区的时间约240秒。这是一个短暂而惊心动魄的过程。人称“恐怖4分钟”。宇航员能通过舷窗目睹返回舱的防热层熊熊燃烧。这比坐惊险的过山车还刺激。尽管实际上要更惊险，但训练有素的宇航员绝不会惊慌失措，大喊大叫。
返回舱到达离地球20～10千米的高度时，返回舱的速度已降低到亚声速，这时，宇航专家和飞船上的宇航员都会长嘘一口气：哎——，终于到家门口了。
硬着陆与软着陆
飞船返回舱的着陆方式有两种：硬着陆与软着陆。
硬着陆是用降落伞在地面或海面着陆。软着陆是返回舱先用降落伞下降，当降落到地面前最后1秒钟时，火箭发动机起动，喷射火焰产生反作用力，然后缓缓着陆。俄罗斯和中国都用在陆地着陆的方法回收飞船；美国一般用海上着陆的方式回收飞船。
不管是硬着陆或软着陆，陆地着陆还是海上着陆，每次都是一次胆战心惊的“回家”。
在空气阻力的作用下，返回舱下降速度开始减慢。下降至10千米时，下降速度为230米／秒。返回舱自动启动着陆程序。返回舱有一套着陆系统，主要有两台软着
在着陆前5秒，返回舱速度减至1.5米／秒以内。如果是软着陆，在着陆前1秒时，返回舱底部的两台反推发动机点火。发动机点火产生反推力，返回舱慢慢下降实现软着陆，保证宇航员在着陆时的安全与舒适。
在航天史上，宇宙飞船不成功的着陆仅有一次，惊险的着陆也有一次。1967年4月24日，苏联宇航员科马洛夫上校在返回地面时，主伞伞绳缠绕。返回舱呼啸着直扑地面，砸在地上，形成一个深坑。科马洛夫当场牺牲。惊恐的场面令人胆战心惊。几十年后，许多人一谈起这次降落，仍然不寒而栗。
1971年7月26日，美国“阿波罗-15”号发射。这是人类第5次登月。指令长是大轻、不能过厚，以避免影响宇航员的行动。
宇航服由服装、头盔、手套和宇航靴等组成。宇航服实际上是宇航员必备的个人防护救生装备，重量一般在15千克到20千克，所以宇航员穿上宇航服走路就很笨拙。
舱内宇航服比较轻便一点，它相当复杂，是宇航员的护身符。舱内宇航服的科技含量很高，各国都把它列为绝密技术。
低压宇航服在舱内穿戴，要求防磨损力强、耐高温，除能防护内部各层不受损坏外，还要注意到颜色，一般用白色或金黄色为好。宇航服里有很多管道，采用抽风或通风方式，把全部气流送到头部，然后向四肢躯干流动，经肢体排风口排出，带走人体新陈代谢产生的热量。因此，宇航服就像一个穿在身上的“空调房间”。每套宇航服都在上百万美元。宇航员们开玩笑说：人以衣贵。我在地上是个穷光蛋，一上天就是身价百万的富翁。
舱外宇航服有好多层。真空隔热层是最里面一层，用于保护宇航员不受舱外环境过热、过冷的侵袭，又可防止服装内部的热量散失。第二层是液冷层，可以将宇航员在舱外作业时身体产生的热量冷却、散发掉。最外面一层，有防高热、防磨损、防太阳辐射的功能和连接其他装具的接口。如宇航员舱外活动时的脐带连接，与身背携带式生命保障环境装备、太空机动飞行机构的连接等。
以前，第一代、第二代宇航服非常笨重，重量都在100千克以上。宇航员们穿着很重的、僵硬的宇航服很不舒服，在太空中的行动也非常受约束。美国国家航空航天局为重返月球和登陆火星，研制了新一代宇航服。这种宇航服比较小、比较轻，在臀部、膝盖和肘部有更自如活动的连接设计。这种更轻巧灵活的新一代轻便宇航服，易于维护、快速穿戴和穿着舒适。
宇航服的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。头盔有软式与硬式两种。硬式头盔又分为固定式和转动式两种。软式头盔大多数作为舱内宇航服的组件。转动式头盔在颈圈上有气密活动轴承。头盔内腔壁有硬衬垫和软衬垫，衬垫上镶有细管道，有减震、隔热、消声、通风和供氧等功能。内腔要适于戴通信头盔，允许头在里面左右转动，尺寸要与穿戴者的头型相适应。还要留有安装生理测试部件、有利于排出人体呼出的二氧化碳和水汽的空间。
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