空间站的外壳一般会包裹一层防止宇宙射线的黄金纸，外层还会使用一些高分子、高强度纤维的材料或钛合金。
空间站是由一个个宇宙飞船连接而成的，而载人航空器飞往太空，从飞船变成空间站之前，要承受极强的高温高压和猛烈气流的冲击，因此外壳有多层防热措施。当进入太空，接任“空间站”的角色后，要预防的则是不可见然而极其危险的粒子气流，先前的防热装置脱落后便显露出里层的纤维纸和钛合金。钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等特性，常运用于人造卫星的壳体当中。
正是因为外壳的保护措施仅是一层纸面，一些金属纤维，所以空间站核心舱的厚度微小到只有几毫米，然而在没什么大气压的太空中，已经足够撑起整个舱室和保护宇航员了。
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