空间天气是一个全新的概念，太阳上出现的耀斑和日面物质的抛射等剧烈活动，给地球磁层、电离层和中高层大气，卫星运行和安全，以及人类健康，带来严重影响和危害，人们把这种由太阳活动引起的短时间尺度的变化，称为空间天气。
空间发电站
研究表明，太阳上的核聚变反应，把巨大的能量投射到茫茫的宇宙空间，也投射到地球上，每一秒钟就等于把550万吨原煤运送给地球，然而这只占太阳辐射能的二十亿分之一。
在宇宙空间建立发电站——大型卫星太阳能电站的设想，经过多年酝酿，已逐渐成熟。在地面和轨道上进行的实验研究提供了可靠的设计资料。因此，现在积极进行的卫星电站计划，无论在规模和建造途径上，都和早期提出的方案有所不同。
1968年，美国工程师彼得·格拉塞尔提出了在空间建立卫星太阳能电站的大胆设想，一时舆论为之哗然。有人讥笑说，这不过是一个空间乌托邦式的幻想。事隔不久，波音公司公布卫星太阳能电站的第一个设计。由于空间技术和电能转换材料的进步，人们开始看到这个计划的现实性和它对地球能源革命可能带来的深远意义。
卫星太阳能电站是在距地球约36万千米高空绕地球转动的一颗人造卫星，绕地球一圈的时间，与地球自转周期相同，正好是23小时56分4秒。因此从地球上看，它仿佛总是停留在固定的位置上，所以叫做地球同步卫星。
生活在地面上的人们，很难看到真正的阳光充沛的场面，因为只有64％的阳光照射到地面上，其余全部被大气层吞掉了，何况还会经常遇到云遮雾障的情况，接收到的太阳光更少。而在宇宙空间，无云雾干扰，无昼夜之分，可以无休止地接受灼热阳光的强烈照射。
与建造在地球上的太阳能电站比较，卫星太阳能电站还有下列优点：
①地球上接受的太阳能受地理纬度的影响很大，赤道是地球上日照最充沛的地方，接收到的太阳能也只及宇宙空间得到的太阳能的1/6。
②地球上日照时间只占全天24小时的一小部分，而同步轨道卫星一年之中有275天全天24小时日照不断。只有90天出现被地球挡住阳光的机会，何况一天之内最多不超过72分钟，可见卫星太阳能电站效率比地面电站高得多。
设计中的卫星太阳能电站像一座在宇宙空间浮动的岛屿，在耀眼的阳光下不分昼夜地连续工作，为地球居民提供巨大的能源，而对地球没有任何损害和污染，这种电站是何等理想啊！
卫星电站的原理是利用大面积太阳能电池板将太阳能转换为电能。一个卫星电站所用太阳能电池板的面积达100平方千米以上，所以产生的电能也是相当惊人的：200万~2000万千瓦。地球上最大的水力发电站也无法和它比拟。
要把这样多的电能从几万千米的高空传输到地面，采用电缆是无论如何也行不通的，唯一的办法是使用微波传输。微波传输系统由4个基本部分组成，即：直流—微波转换系统、发射天线、地面接收天线、微波—直流转换系统。整个系统的效率为55％~65％。微波传输系统的核心是几十万个特高频功率管组成的发射天线，它可以把高压直流电转换成微波能，对准地面接收天线发射，像雷达天线发射电波一样。发射微波的最佳频率为2～4千兆赫，相当于波长75～15厘米。
这样，在宇宙空间和地面之间建立起一条看不见的巨型电缆。在地球一端，地面接收天线阵是一群蜂窝式排列的建筑物，由背衬金属的半波偶极子组成，能捕获微波能量，经固体二极管整流，接入高压直流电网，供给用户。地面接收天线阵分布在直径13×95千米的椭圆区内，面积也为100平方千米，蔚为壮观。椭圆中心的微波能为23毫瓦／平方厘米，边缘为1毫瓦／平方厘米。
卫星太阳能电站是一个庞然大物，总重在10万吨以上。如何将这样大的结构运送到轨道上进行安装和运行，的确是一个难题。现有的计划都是先将材料和人员送到距地面数百千米的低轨道上，然后再转运到高空的地球同步轨道上去。由于设计、材料和工作重点的不同，现在，提出了低轨安装和高轨安装两种方案。
低轨安装方案：这项方案的设计者是美国约翰逊空间中心和波音公司，计划建造一座输出功率为1000万千瓦的装置，太阳电池板面积21×5平方千米，两端各有一个外伸的发射天线，直径约1千米，全部重量10万吨。也可以建造500万千瓦级卫星电站，面积相应减少一半。主要结构用复合材料制造。太阳能电池板为硅和镓，整个结构分为8块，在距地球的低轨道上安装，然后分别转移到同步轨道去完成全部安装工作。
估计一座发电量1000万千瓦的卫星电站的建造期为一年，在此期间每天发射一次运载材料的轨道飞行器（航天飞机或运载火箭）。
高轨安装方案：杷歇尔空间飞行中心与洛克维尔国际公司制订了另一项计划。它们计划在地球同步轨道上进行全部安装工作。卫星电站的面积为213×38平方千米，呈盒形。全部结构由铝合金组成，重量为37万吨。镓太阳电池位于带反射面的凹槽中，反射面使太阳电池接受的太阳能增加一倍。它的发电量为500万千瓦，通过位于结构中部的直径1千米发射天线向地面传输。
反射镜
反射镜是一种利用反射定律工作的光学元件。反射镜按形状可分为平面反射镜、球面反射镜和非球面反射镜三种；按反射程度，可分成全反反射镜和半透半反反射镜（又名分束镜）。过去制造反射镜时，常常在玻璃上镀银，制作标准工艺是：在高度抛光的衬底上真空蒸铝后，再镀上一氧化硅或氟化镁。特殊应用中，由于金属引起损失可由多层介质膜代替。因反射定律与光的频率无关，此种元件工作频带很宽，可达可见光频谱的紫外区和红外区，所以它的应用范围愈来愈广。
空间站对接
事实上，载人空间站的交会对接可以说是空间站与其他的飞行器连接的唯一方法和手段，而且也是一个基本功。这还是一项极其复杂和要求很高的技术。因此，交会对接在载人航天技术中占有重要的位置。
事实上，无论是俄罗斯的空间站，还是美国的空间站，它们都不是长时间地单独运行，而是要与其他的飞行器组成一个整体，这就要靠交会对接技术来完成。
交会，是指使一个空间飞行器与另一个飞行器在规定的同一时刻、以相同的速度到达空间轨道上的预定位置的过程。说得再通俗一点，就好比两个人要共同完成一件工作，约好在什么时间、什么地点见面一样。对于空间站也是如此，交会只是使它们到了一起，以相同的速度和方向飞行，但是并没有连接在一起。而对接，则是指两个已经交会的空间飞行器通过彼此的专门机构使它们在结构上连接成一体的过程。只有可靠的连接并保证密封，才能打开舱门，才能进行宇航员的换班和物资的交接。可以看出，交会是对接的基础，美国、前苏联都进行了大量的工作和多次的试验才掌握了交会对接技术。
事实上，交会对接过程是发射一个飞行器与已经在轨道飞行的飞行器如空间站进行交会对接。我们通常把已经在轨道上飞行的飞行器比如空间站称作目标飞行器，而把要与这个飞行器对接的飞行器比如飞船或者航天飞机称作对接飞行器。实现两个飞行器的交会对接有很多的步骤和条件限制。
要想实现两个飞行器的交会，这便对对接飞行器的发射时刻提出了苛刻的要求，这是因为一个飞行器比如空间站已经在空间围绕地球飞行着。它有固定的轨道和轨道周期，在它围绕地球转动的同时地球也在不停地转动，而要与它进行交会的飞行器是从地球上发射，当它竖立在发射台上时就与地球一起转动。发射后，它要逐渐接近和赶上空间站也就是目标飞行器。那么，什么时间发射、发射后要按什么轨道飞行它们才能在规定的时间地点会合，这就不是随意的了。因此，什么时间发射就有了严格的限制，发射后它们之间的位置关系就确定了。
许多人认为航天器在交会对接时很危险。因为它们飞行的速度极快，在这样的高速之下对接航天器当然是件很危险的事。其实并非如此，航天器的高速度是它的绝对时速，这不会给对接造成任何危险，只有航天器与它所要对接的目标之间存在相对速度才有可能造成危险。而交会工作的任务之一就是让两个飞行器以相同速度飞行，也就是使它们的相对速度几乎为零，所以，只要相对速度掌握好，对接准确，即使它们的飞行速度再快也没有危险。
而交会对接则是个复杂的过程。概括起来，则可以把它分成4个阶段：
（1）远距离引导
飞船发射入轨后与空间站在太空的相对位置就确定了。而它们的距离却相距很远，而且不在同一个轨道上飞行。因此，第一个工作就是远距离的引导，这主要靠地面的测控站与飞船上的测控系统配合进行。首先，修正由于火箭的制导精度给飞船带来的各种误差；然后，飞船在一定的位置加速使它从发射时的椭圆轨道进入一个更高的圆形的轨道，引导飞船不断地加速变轨，使它们之间的相对位置满足进行交会的最佳要求，并且不断向空间站靠拢，使两者的距离在100千米左右的范围内。
（2）近距离引导
在这个阶段中，飞船及空间站上都装有各种无线电交会雷达设备及光学设备，并且在相互的作用范围内彼此看得见，依靠这些交会设备使飞船能够发现目标即空间站，并且加速跟踪它和逐渐地接近它，此时它们之间的距离已经越来越近了，近到在500米的范围内。
（3）停靠阶段
当两个飞行器的距离逐渐接近在100~300米以内时，飞船以每秒15~3米的相对速度进入停靠阶段。此时的飞船相对于空间站而言，可能有位置和角度的偏差。因此，要进行上下左右的平移控制和角度的调整，并慢慢地向前靠，当到达大约100米的距离内飞船停止前进，此时两个飞行器的相对速度为零，一个在前，一个在后，一起在轨道上飞行。
