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宇宙空間は、地球の大気を越えた広大で一見無限に広がっており、星、惑星、小惑星、彗星、宇宙塵など、すべての天体体と星間物質を含んでいる。密度と圧力が極めて低く、ほぼ完全な真空が特徴で、地球上では再現できない条件で天体物理現象の勉強を可能にする。宇宙中の物体の間の広大な距離は、光が移動するのに要する時間を反映して光年で測定され、宇宙の巨大なスケールを強調する。また、宇宙空間のプレゼントユニークは、放射線被ばく、人間の生理学に対する微小重力の影響、および熱極限性といった探査に対する課題を抱えており、宇宙機のデザインや生命維持システムに対する高度なエンジニアリングソリューションが必要である。宇宙を理解することは、基礎物理学の知識を向上させるだけでなく、地球外生命型枠を取り巻く倫理的な考察と共に、人類が地球を超えて広がろうとしている惑星の防衛や植民地化の可能性に関する現実的な問題にも取り組む。