为了研究太空飞行环境对宇航员的生理和心理的复杂影响过程，需要有经验的医护人员亲自去太空考察。1984年2月，前苏联医学副博士阿季科夫乘“联盟T10”号飞船进入“和平”号航天站，他是一名专门从事心脏病判断和治疗的研究人员。他太空之行的目的，是要考察人体在轨道飞行所有阶段的状况，其中包括心脏血液循环系统在失重环境中的状况和水盐代谢等人体功能。1988年8月，前苏联医学博士波利亚科夫又乘“联盟TM16”号飞船进入“和平”号航天站。他曾多次参与“联盟”号飞船和“礼炮”号航天站载人飞行的医疗保障工作，对航天医疗保障和航天病的治疗有较丰富的经验。在太空飞行期间，在前苏联宇航员利亚霍夫和阿富汗宇航员穆罕默德的积极配合下，完成了多项医学考察和试验工作。美国也多次派医生宇航员进入太空，如1984年11月“发现”号航天飞机飞行时，4名宇航员中有1名女宇航员安娜·费希尔，她除了施放和回收两颗卫星外，也对宇航员进行了医学考察。
那么，在太空飞行会产生那些病变呢？
最常见的是航天运动病，症状与地面上的晕车、晕船等运动病差不多。头晕、目眩、脸色苍白，出冷汗，腹部不适，恶心、呕吐，有时还出现唾液增多、嗳气、嗜睡、头痛和其他神经系统症状。这是在失重条件下前庭器官系统功能紊乱造成的。前庭器官系统是人体内耳中维持人体平衡的神经系统。
据统计，美苏宇航员有30％～40％患航天运动病，半数以上有过轻微的航天运动病。最早发生航天运动病的是1961年9月前苏联“东方2”号飞船宇航员季托夫，他在绕地球飞行第二圈后，开始头晕、恶心、腹部不适，头部运动时这些症状加重。睡眠后症状有所减轻，返回地面后症状消失。以后的“上升1”号3名宇航员有两名患航天运动病。对22名“联盟”号飞船宇航员进行统计，有9名患过航天运动病，占40.9％。美国头两个飞船系列(“水星”和“双子星座”)18名宇航员都没有发生航天运动病，但“阿波罗”飞船15名第一次飞行的宇航员有6名患航天运动病，占40％，飞行过1次以上的18名宇航员5名患航天运动病，占27.8％。“天空实验室”9名宇航员，55％患航天运动病。
航天运动病虽不是严重病症，而且经过几天适应以后，症状会自行消失，但它降低宇航员的工作能力和工作效率，且发病率高，因此会严重影响航天任务的完成，是一个严重的航天医学问题，需要认真研究解决。预防航天运动病的有效办法是在地面上加强体育锻炼。上天飞行时，服用抗太空运动病药物，对抑制和减轻航天运动病也有一定效果。这类药物有抗胆碱类、抗组织胺等口服药和贴在太阳穴等处，通过皮肤吸收的药膏。
其次是骨质脱钙。在失重的影响下，尿中钙、磷、镁等无机盐的排量增加。一般每月的失钙量为人体总重的0.3％～0.5％。骨质大量脱钙后会变得疏松，轻微活动和用力就会造成骨折，特别是脊柱和长骨的骨折。在太空进行体育锻炼是与脱钙作斗争的主要办法。其次是进食多钙的食品。服用钙磷酸盐类药物也有一定效果。
辐射病。在太空飞行时，宇航员要受到飞船上携带的核动力和核电池等辐射源的辐射，也可能受到宇宙射线和地球辐射带高能粒子的辐射，在发生太阳耀斑时危险性更大。在太空飞行75天的两名前苏联宇航员受到的辐射量达7雷姆。其他如“联盟35”号飞船和美国的“双子星座”和“阿波罗14”号飞船上的宇航员也受到相当大剂量的辐射。加强辐射防护是防止辐射病的主要办法，服用抗辐射药物(常与维生素合服)也有一定防护作用。
疲劳症。宇航员长期经受失重、超重、噪声、高低温、特殊照明和狭小环境等影响，感觉功能、运动功能、脑中枢功能等会降低，出现疲劳症状，影响工作效率；这除了加强体育锻炼；调节作息时间外，服用一些抗疲劳的药物也有一定作用。
此外，长期远离人群的太空飞行，会使人产生心理应激，出现情绪激动、多梦、幻想和错觉，影响睡眠，影响工作和身体健康。服用镇静剂、催眠剂可以调节睡眠。美国航天飞机上的宇航员曾因静电干扰影响睡眠，地面控制中心告诉他们服用安定剂，他们很快就能熟睡。
对于航天环境给宇航员的常规影响，按照预定的健康保障措施执行就可解决问题；对偶尔发生的小毛病，地面医生通过遥测手段诊断后，告诉宇航员服用配备的药品也可解决问题。但是，得了重病、急病和严重外伤，特别是需要手术的宇航员，地面医生就“远水救不了近火”了。那么怎么办呢？没有别的什么办法，只好终止飞行，将生病的宇航员送回地面。1985年11月，前苏联宇航员瓦休金在“礼炮7”号航天站上生病，1987年7月，另一名前苏联宇航员拉维金心跳异常，不得不终止飞行，由“联盟”号飞船送他们返回地面。
宇航员的医疗保障
宇航员的医疗保障对于保障太空安全飞行至关重要，它是生命保障体系的重要措施，可以说，没有健全的保障措施，就不可能进行太空飞行。
宇航员的医疗监督包括训练期间的、准备时期的、航天飞行中的和航天飞行后的几个方面。因为飞行中的医疗监督远在太空，比其他各种医疗监督要复杂和神秘，故详加介绍，其他不再赘述。
飞行中的医疗监督主要借助飞船和地面站的遥测系统，采用人体生理生化指标、座舱环境参数监测以及电话“问诊”、电视“望诊”的办法进行医疗监督。为实施有效的监督，在载人飞船和空间站内安置了测定人体新陈代谢机能的自行车功量计，评价心血管调节能力的下身负压装置，观测睡眠的睡眠分析器，以及测定心电图、血压、心音、心震图、脉博、体温、皮肤电阻图、呼吸图、语音分析能力等生理指标的测量仪和传感器，及时地收集各种医学数据，实时地作出数据处理。对宇航员在太空飞行过程中的功能状态，作出“正常”、“过度”、“危险”的判断，在这基础上作出宇航员作息时间的决策，空间站留居的久暂。
航天医学的数据处理同一般医学的数据处理方式雷同，可分为数字、模拟和模拟数字处理三种方式。其中，模拟处理方式用于地面实验研究，各种生理数据的获取采用数据处理办法，由数字计算机执行，对人体功能状态的自动判断或预测，采用数理统计的方法评估。对人体健康状态的判断，申自动化监护系统进行跟踪判断。在执行医疗监督时，地面监护人员与宇航员保持密切的通话联系，依据既定的程序，监视从飞船发回到地面的各种生理数据，进行综合分析判断，获得宇航员身体健康和工作能力的结论。1969年美国阿波罗飞船在进行登月飞行的过程中，地面医务监护人员通过各种先进手段的“察形”、“问诊”和“望诊”，发现了宇航员发生恶心呕吐、胃部不适、鼻炎、胃炎、肠炎、流感、呼吸刺激等多种病状，及时通知宇航员采取了既定的医疗措施。1987年2月8日进入“和平”号空间站的宇航员亚历山大·拉韦金，由于身体不适不得不于7月X日提前返回地面。他的同伴罗曼年科也因为感觉疲劳，地面指挥中心不断地缩短他.的工作时间，由开始时8.5小时改为每日6.5小时、5.5小时、4.5小时，直到最后停止一切工作，这些诊断和处理办法都是在监督基础上作出的。
太空医院的构想
把生病的宇航员送回地面医治存在两个问题，一是可能因丧失时间而危及宇航员的宝贵生命；二是把生病的宇航员从太空送回地面，花费是非常昂贵的，一般约需2～3亿美元。有没有“近水救近火”和相对便宜的办法呢？有，那就是建造太空医院。
但是，且慢，事情并不那么简单，在地面上很容易处理的疾病，在太空可能变得很复杂，如传染病如何隔离，生病宇航员的工作谁来替代？还有，在太空能对病人进行准确诊断和医疗吗，如地面上常用的透视方法——X射线会发生什么变化？如何准确诊断？血液检验中能用地面上的生化指标吗？特别是在太空能进行手术吗？这一些都需要进行探讨和实验。
为探索能否在太空进行手术，前苏联曾在抛物线飞行的飞机上，进行过失重状况下的外科手术试验。那是对一只兔子进行局部麻醉后作开腹手术旷试验初步证明可以在失重环境中进行外科手术。不过，航天器上空间狭小，不容许建大手术室和手术台；同时，人在太空飞行中免疫力降低，手术必须在绝对无菌环境中进行。根据这些特点，研究人员研制了一种在失重环境中进行外科手术的手术舱，这是用透明氟塑料片制成的袖套式抗菌外科手术舱。一般装有2～3对手术手套。根据手术的需要，可随时改动和扩展。内有袖套式止血带和注射器，将需要止血或手术的部位伸进去就可止血和注射麻醉剂。小巧轻便的手术器械用尼龙搭扣贴在舱壁上。手术时，医生将双手插入手术套中，用手术器械进行手术。
太空医院只能设在大型航天器上，对小型航天器上的宇航员，如果生病，仍然需要送回地面或送至太空医院医治。
另外，营救在太空遇险宇航员的“太空营救车”，也可将生病的宇航员接回地面。将来，随着进入太空的人数的增多，特别是太空旅游业的兴起，也可专门设置“太空救护车”，平时放在太空飞行平台上，也可放在地面上，它们经常处在可飞行状态，一旦接到救护信号，便可前去救护；太空医院和太空救护车的设立，将可解除宇航员和游客在太空生病的后顾之忧。
目前，处置宇航员太空飞行中出现的各种疾病，采职“天一地”联合门诊的办法，即由地面控制中心采取遥感遥测的方法对宇航员的各种心理和生理参数进行检测，发现小毛病就由宇航医生在地面作出诊断，告知宇航员服用座舱内备用的救急药品，发现大毛病即从太空召回，到地面医疗中心就诊。
这种“远水不能解近渴”的太空医疗的办法，已越来越不适应长期太空载人飞行，成为目前急需解决的一个航天医疗难题。前苏联宇航员拉韦金和罗曼年科一起于1987年2月6日乘“联盟TM—2”。飞船进入“和平”号空间站，原计划在太空生活一年，结果拉韦金患病不得不提前返回地面。要把患病或受伤的宇航员送回地面，约需2.5亿美元。怎样解决这个棘手的问题，据报道，正在考虑设计太空医院，即与“和平”号空间站对接的医学实验室，为在太空长期飞行的宇航员提供医疗服务。正在设计中的太空医院的结构为圆形，分别由以下几部分组成：一是连接轨道复合体的气闸舱和卫生舱段；二是研究舱段，主要是对空间站的宇航员进行医学、生物学诊断和处置，该舱段将安装大量的科学仪器，并设计成模块式，以便按照实验计划进行快速置换；三是实验外科的手术舱，在这里可进行必要的外科手术和动物实验，舱内将安装桌式实验容器和麻醉仪器，以及其他各种医疗器械；四是生物体舱，设置各种实验用的生物体，每个舱由一扇坚固的门分隔，各种遥感和传感器的医疗数据由计算机贮存和处理。届时，由二名医生和生物医学家在这里进行研究工作，周期为三个月。美国宇航局也有类似的想法，太空医院将在以下四个方面为宇航员提供医疗咨询服务：一是定期为宇航员检查身体；二是医治受伤或患病酌宇航员及其他人员；三是减轻宇航员因长期处在微重力状态下引起的生理失调；四是为宇航员进行体育活动提供服务设施。此外还提供一些“急救治疗”。
太空医院能否进行手术治疗，这是太空医疗的课题之一。据报载，前苏联在这方面已作了一些超前实验，他们在作抛物线飞行的飞机上，使用一种特制的透明容器，对兔子实施局部麻醉，然后进行破腹手术。初步证明失重条件下可进行外科手术。据此，宇航医学专家正在构想制造二种袖套式抗菌外科充气透明手术舱，内装手术手套，用时配备小型手术器械，在手术舱内进行外科手术，防止人在太空时免疫反应下降。这种手术舱还配备有袖套式止血带、注射器，若手臂受伤，可将手臂伸进去先进行止血，然后给手术舱充气，医生将手插入手术套用手术器械进行手术，术前的准备工作和局部麻醉等工作均可在手术舱内进行。
为了营救在轨道上突然患病的宇航员，美国正在装备一台航天救护车。它是由一架航天飞机改装成功的，一旦轨道上传来呼救信号，可立即发射起飞，进行太空营救。它具有在飞行过程中进行救护的能力，然后把病人安全送到地面医疗中心治疗。…批有能力接受训练的医生、护士将在这辆车上工作。美国宇航局外科医生乔歇认为，这辆车除为宇航员进行太空营救外，还将为遨游太空的旅客提供紧急救护。太空医院的建立，将给宇航员及其家属带来安全感，消除他们患疾病难以得到治疗的后顾之忧，给他们的身体健康带来切实保证，为人类长期载人航天创造更良好的条件。据报载拟议中的第一个太空医院将在90年代投入使用。