1。理論推導
與進入太空相關的學科,例如天文學、行星科學、大氣科學等都有了幾百年甚至千年歷史了,在這個基礎上人類已經能大概預測大氣的基本分層、地球磁場與宇宙輻射的作用關係等等。
這部分理論的重要作用在於:為一些測試提供理論支持,後續的儀器實驗有據可循,然後有的放矢有目標性地測試一些理論中不能清楚預測的部分。
2。無人飛行測試
種類有很多,
比如攜帶儀器的探空氣球,早在18世紀就已經被發明出來了,它們的飛行高度一般在20-50/千米。
比如探空火箭,從1942年納粹德國第一次把V2火箭發射到今天對太空的定義--100千米高馮卡門線以外的外層空間,到1961年期間,美國和蘇聯進行了大量的火箭測試。

(First Pictures of Earth From 100 Miles in Space, 1947)
1947年3月7日,美國重新組裝的V2火箭攜帶的相機第一次拍下了地球的照片。
3。載人亞軌道測試
普通飛機模擬失重環境,這在進入太空前已經是日常訓練了。
載人探空氣球在上世紀30年代到60年代進行了大量的實驗,1961年也能把人帶到31公裡高了。
而亞軌道飛行器,比如各種美國軍方的X系列飛行器,已經在50年代把人帶到了38公裡高,1963年的X15還把人帶到了100多公裡高。

(North American X-15)
阿姆斯特朗和X15,事實上美國很多早期太空人基本都是X系列培訓出來的。
這些都能檢驗人接近太空時的身體影響。
4。動物實驗
上述測試還是距離穩定的太空環境太遠,我們要求至少得飛200公裡高以上才行,所以這個時候需要動物實驗,特別是哺乳動物。
1947年,第一個動物,果蠅,進入太空;
1949年,第一隻猴子進入太空;
1951年,第一隻狗進入太空;
1957年,一隻叫做萊卡(Laika)的小狗,乘坐蘇聯飛船,第一次實現了環繞地球的太空任務。

(Laika - Wikipedia)
萊卡因此被叫做宇航狗,Space dog。。。。。。
蘇聯和美國拿了幾十隻狗做測試。。。
當然,跟著它們一起上去的還有各種傳感器,採集了大量的數據用來研究對人體可能的影響。不過這些動物,基本都壯麗犧牲在太空或去太空的路上了。

(Able and Baker)
1959年,兩隻名為Able和Baker的太空猴乘坐美國火箭進入太空又返回,成為首個為人類做完實地測試又活著回來的動物。
於是人類大概知道了太空對人體到底有什麼影響,該怎麼活著回來,緊接著,
1961年,尤裡加加林就進入太空,成為首個進入太空的人類。從他開始,人類已經有大約550位進入過太空了,其中還有12位到達過月球表面。

(56 Years Ago: Yuri Gagarin Became the First Person in Space)