真空科学与航天技术密切相关的主要环节来至于空间的环境模拟，因为运载火箭、人造卫星、载人飞船、空间站、宇宙探测器以及航天飞机等各种空间飞行器，在空间飞行的过程中、都是在宇宙的自然真空中进行的。
因此他们除了直接的受到空间真空环境的影响外，还要受到太阳辐射、各种带电粒子及温度的影响。这些因素将造成材料性能的改变或损伤;仪器灵敏度的失灵，从而会破坏这些飞行器的工作，甚至会造成宇航员的伤亡。
为此，在地面上建立模拟空间环境的宇宙空间模拟实验装置，是非常必要的。因为只有在各种飞行器上天之前通过地面的模拟实验。掌握航天器在空间工作的条件和特性，消除飞行中的各种隐患，才能确保飞行器及宇航员的安全。为了满足这些要求，目前在地面上建立起的各种模拟装置较多。
宇宙空间模拟设备的分类、实验内容及实用真空度
分类 | 模拟实验内容 | 实用真空度 (Pa) |
火箭发动机 | 火箭发动机空间点火。再起动、热平衡发动机推力测量、全尺寸燃烧，羽流效应燃料在真空中性质，太阳谱模拟，飞行器振动 | 10 -1 ~10-8 |
宇航员训练密封舱 | 空间环境适应性 ( 失重，生理变化，生活规律等 ) 飞行事故处理能力．宇航服性能，宇宙医学研究 | 10 2 ~1 |
离子推力器 | 离子推力器封命及性能 | 10-4 ~10-5 |
材料及元件 | 温控材料，太阳能电池，飞船添隔热材料，耐高温材料，润滑材料，光学斑，消旋轴承 | 10-1 ~10-6 |
热真空实验 | 卫生飞船的部件及整体性能 | 10-4 ~10-5 |
卫星表面带电模拟 | 为了防止卫星、飞航表面介质产生不均匀现象，影响卫星正常工作，为研究材料进行充电，放电及防护而要求卫生表面带电模拟实验 | 10-3 ~10-5 |