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研究发生在空间的化学过程、宇宙物质的化学组成及其演化的一门学科，又称宇宙化学。

在地球大气层和行星大气层中，有着复杂的化学过程，包括光化学反应过程。

空间化学研究的主要对象，包括太阳系天体、恒星、星系、星际物质和星系际物质。空间化学要研究构成宇宙物质的化学组成，包括元素、同位素、分子等，以及它们的化学演化规律。利用空间飞行器在大气外观测，使频谱分析波段由可见光扩展到了红外线、紫外线、x射线和γ射线范围;在星际空间发现了许多种分子，其中有一些是比较复杂的有机分子，如氰基、氨等;对月球和行星的化学组成进行了分析。这使空间化学研究的内容不断地丰富起来，从而形成了空间化学。

空间化学的发展，对于太阳系的起源、天体的起源和生命的起源等重大科学问题，有着密切的联系。

空间地质学 研究月球、行星及其卫星等天体的物质成分、结构，以及形成和演化历史的一门学科。

月球探测器系列和\阿波罗\飞船对月球的土壤、岩石、矿物等进行了综合研究，编制出了月球地质图和构造图。月球是人类在地球以外研究得最充分的天体。其次就是对金星、火星的探测，但仅限于对它们的表面的了解，如地形、山脉、裂谷、火山、峡谷和土壤分析等。所以，空间地质学还是一门较年轻的学科。

空间生命科学

研究在宇宙空间的生命现象和探索地外生命、地外文明的一门科学。

在空间时代，人和生物在宇宙空间的活动成了现实。但是，生命在宇宙空间长期生存，就有着一系列需要研究的科学问题。这包括:微重力条件、宇宙辐射环境以及生活节律的改变给人和生物带来的影响。相应地，空间生理学、空间生物学、空间医学以及生命保护系统的研究也取得了很大的进展。总起来说，空间飞行环境对人和生物是极其严峻的，但实践证明，随着空间生物学、医学及生保技术的发展，人是能够在空间飞行环境下较长期地生活和工作的。