在对地观测方面，空间站比遥感卫星条件更优越。
当地球上发生地震、海啸或火山喷发等自然灾难事件时，在站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数，以获得最佳观测效果。
用它对地球大气质量进行监测，可长期预报气候变化，而且陆地资源开发、海洋资源利用等方面也都会从中受益。
在空间站上建立专门的天文观测设施，与其他航天器相比，因为有人参与观测，再加上空间站在太空的活动位置和多方向性，可充分发挥仪器设备的作用。
通过空间站，天文学家不仅能获得宇宙射线，亚原子粒子等重要信息，了解宇宙奥秘。而且还能对影响地球环境的天文事件，如太阳耀斑、暗条爆发等做出快速反应，及时保护地球，保护在太空飞行的航天器及其成员。
这些都可以进一步推动新华国天文学的发展。
空间站的另一个重要意义，是可以大力推动空间生物学的发展，其研究成果可直接促进航天医学的发展。
空间站的建成和应用，是地球人类向宇宙进军的第一步，为未来太空工厂、太空发电站、太空城市的建立提供经验和中转基地。
为了延长空间站的寿命，将采用全新的纳米复合材料。
纳米材料在强度、韧性、刚度等力学性能上，超过了任何一种已知材料，是最接近理想的工程材料。
如果用纳米材料来制造装甲，可以在重量减轻九成的情况下，把防护能力提高十倍。如果用在工程建筑领域，作为摩天大楼的承力结构，则能修建高度在两千米以上的大厦。
最需要纳米材料的还属宇航领域，地球同步轨道实际上是一条没有宽度的闭合环线，只有在这条线上，航天器才能与地球的自传保持同步，而只要偏离了这条线，就会产生内部应力。
如果航天器的体积不是太大，比如只是一颗直径数米的卫星，普通材料的强度就足够抵消内部应力了。可是当航天器的体积变得比房屋还要庞大时，那么普通材料的强度就无法抵消绕轨飞行时产生的内部应力。
空间站如果由普通材料制成，其寿命一般只有15—20年，这是叶泉难以接受。
像国际空间站始建于1998年，2006年全部建造完毕，原计划将在2020年坠入太平洋，利坚国通过种种补救措施，每年耗资数十亿美元才推迟到2024年。
如果“天宫”空间站使用纳米材料加强，其设计寿命将达到两百年以上。
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