航空和航天心理学的研究领域主要包括以下几个方面：
①飞行人员的心理选拔和训练
心理选拔和训练的目的都是培养心理品质和心理特性合格并能胜任工作的航空或航天飞行人员。根据航空飞行训练的经验和科研成果，合格的驾驶员必须具备优秀的心理品质和适合的心理特性，如迅速而准确的感知觉、广阔灵活的注意分配和转移力、协调的肢体运动、较好的动作模仿能力、较强的记忆和思维能力，以及坚强的飞行意志等等。
②航空和航天工程心理学
第二次世界大战期间,是从严格的心理选拔和合理的训练着眼来提高人的飞行能力,以适应飞机和武器系统发展的需要。但是,由于飞机飞行高度、速度和机动性能不断提高，飞机座舱的仪表和操纵设备急剧增多，飞行中提供的众多而不断变化的信息，有时已达到甚至超过人的认知和动作反应的极限，因而就提出了传递飞机动态信息的方式和方法要考虑人的生理和心理功能特点，飞机的设备要便于人的应用的要求，这就为航空工程心理学的产生创造了条件。
③航空和航天环境心理学
在大气层中飞行，飞行人员要受到高空缺氧、低气、温度剧烈变化，各种加速度、振动、噪声、眩光等环境因素的作用而影响工作能力。到了大气层以外的航天飞行，更要受到失重、狭小座舱和长时间脱离地面的生理和心理影响。这些因素都可使人的感知觉、动作反应及情绪状态发生明显的变化，不利于飞行工作。
情绪紧张和情绪异常反应是航空和航天心理学遇到的心理卫生问题。如何有效地进行放松训练和心理治疗，以减轻过度紧张的情绪或异常反应，正引起学者们的注意。此外，机组人员之间的性格和气质特点的相容性也是航空航天心理学研究的问题。在日常生活环境中，人的某些性格特点和行动举止彼此是可以原谅或根本不会加以计较的。但是，在宇宙飞船的狭小空间，人们要面对面紧张地共处几天甚至几个月，这时有些性格特点和行为举止，就会成为使别人厌烦、甚至使人觉得受干扰的一种刺激。机组人员之间因此而很难相处，有时竟会发生冲突，妨碍正常完成飞行任务。所以，在选配一个飞船的机长和其他人员时，必须从心理学角度，注意机组成员的性格和气质特点的相容性。
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