在載人航天活動中,超重現象主要發生在太空飛行器的發射和返回過程中。爲了把太空飛行器送人太空,目前一般都採用多級運載火箭。在第一級火箭開始燃燒時,由於整個火箭的自身重力很大,加速度是很小的,看上去是徐徐上升。隨著燃料的消耗,火箭重力逐漸減輕,加速度值逐漸加大,直到第一級火箭燃料耗盡,燃燒停止;接著是第二級火箭開始燃燒,重複上述過程;最後是第三級火箭的燃燒和加速。經過這樣三次的加速過程,一般可把載人太空飛行器加速到第一宇宙速度(7.9千米/秒),進入繞地球的太空軌道。在這個加速過程中,載人太空飛行器上的設備和其中的航天員,自身的重力都會相應地增大許多,而處於超重狀態了。

  同樣道理,載人太空飛行器在完成任務從太空返回地面時,也會出現超重現象。返回前,載人太空飛行器的返回艙先把底部朝前,然後利用反推火箭減小速度和降低軌道高度。在進入大氣層時,因受空氣的阻力而逐步減速。剛開始時,因高層大氣密度很小,減速值很小;隨著高度的降低,大氣密度逐漸增加,阻力逐漸加大,減速值也逐漸加大,並在達到最大值後開始減小,形成一個半正弦的曲線。因此,在返回過程中,載人太空飛行器及航天員,將第二次進人到超重狀態。

  早期運載火箭每級發動機的燃燒時間較短,所達到的加速度峯值較高,可以達到地面重力加速度的7〜9倍,這會對太空飛行器的結構帶來損壞,而航天員的身體也受不了。隨著航天技術的提高,延長了火箭的加速過程,火箭發射時的加速度已

  下降到地面重力加速度的5倍;而返回時的超重也大大減小。太空梭條件更好了,發射時超重峯值只相於3倍重力加速度,返回時採用了滑翔式飛機般地再人,超重峯值不到重力加速度的2倍,一般健康的人都可以承受得了。

  過大的超重對航天員的身體十分不利,因爲人的體重突然增加了許多倍,無論是對心血管系統,還是對呼吸功能,以及人的工作效率,都會造成不良的影響。人能忍受超重的能力總是有限的,爲了最大限度地減小這個影響,人們在載人航天活動中對超重辨取了一些防護措施。比如在起飛和返回時,航天員以平躺的姿態來對抗超重,以減輕頭部的供血不足、緩解呼吸困難和心臟節律失調。此外,加強對航天員的選拔和訓練也很重要,提高航天員上天時對超重的適應能力,以保證他們能順利而安全地完成航天任務。