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太空飛行任務應該是人類歷史上迄今為止最昂貴的研究項目之一，它的運行往往耗資十分巨大。航空航天領域的應用環境非常特殊，會遇到例如太陽輻射、冷黑環境、空間外熱流、等極端環境，此時航天器和其他勘探設備在地表的常規壓力環境下性能測試已不能滿足實際所在環境的要求，因此為了確保相關設備在太空中仍然能夠正常運行，科研人員就需要采用真空技術產生高真空和超高真空環境，模擬太空中的各種環境，進行熱真空的環境仿真。
例如在航天器電氣空間推進系統的仿真測試中，被電離的氣體粒子在電場作用下加速運動，現代離子引擎產生的氣流為0.1至10 mg /s。為了在測試中保持良好的高真空環境，就需要相當高的抽吸能力（通常在10,000至100,000 l / s的范圍內）的支撐。
環境模擬艙根據試驗規模的不同，可大可小，大可以大到需要有幾千立方米的空間才測試航天器的可靠性，也可以小到幾升來進行小型印刷電路板的測試。氙是最重的穩定惰性氣體，它產生極強的推力用于離子發動機。然而，對于真空泵而言，大驅動質量的優勢也是一個巨大的挑戰，原因之一是氙氣的導熱性較差，這導致氣體轉移真空泵中的臨界溫度升高。另外，需要采用真空泵機組來實現所需的高泵速。
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