真空科學與航天技術密切相關的主要環節來至于空間的環境模擬，因為運載火箭、人造衛星、載人飛船、空間站、宇宙探測器以及航天飛機等各種空間飛行器，在空間飛行的過程中、都是在宇宙的自然真空中進行的。
因此他們除了直接的受到空間真空環境的影響外，還要受到太陽輻射、各種帶電粒子及溫度的影響。這些因素將造成材料性能的改變或損傷;儀器靈敏度的失靈，從而會破壞這些飛行器的工作，甚至會造成宇航員的傷亡。
為此，在地面上建立模擬空間環境的宇宙空間模擬實驗裝置，是非常必要的。因為只有在各種飛行器上天之前通過地面的模擬實驗。掌握航天器在空間工作的條件和特性，消除飛行中的各種隱患，才能確保飛行器及宇航員的安全。為了滿足這些要求，目前在地面上建立起的各種模擬裝置較多。
表8 給出了幾種主要模擬裝置的實驗內容及其對真空度的要求。供讀者參考。
表 8 宇宙空間模擬設備的分類、實驗內容及實用真空度
| 分類 | 模擬實驗內容 | 實用真空度 (Pa) |
| 火箭發動機 | 火箭發動機空間點火。再起動、熱平衡發動機推力測量、全尺寸燃燒，羽流效應燃料在真空中性質，太陽譜模擬，飛行器振動 | 10 -1 ~10-8 |
| 宇航員訓練密封艙 |
空間環境適應性 ( 失重，生理變化，生活規律等 ) 飛行事故處理能力．宇航服性能，宇宙醫學研究 |
10 2 ~1 |
| 離子推力器 | 離子推力器封命及性能 | 10-4 ~10-5 |
| 材料及元件 | 溫控材料，太陽能電池，飛船添隔熱材料，耐高溫材料，潤滑材料，光學斑，消旋軸承 | 10-1 ~10-6 |
| 熱真空實驗 | 衛生飛船的部件及整體性能 | 10-4 ~10-5 |
| 衛星表面帶電模擬 | 為了防止衛星、飛航表面介質產生不均勻現象，影響衛星正常工作，為研究材料進行充電，放電及防護而要求衛生表面帶電模擬實驗 |
