20世纪后期，航天科研人员已认识到，相比近地轨道空间站，月球表面环境更复杂，任务难度更大，因此航天员面临着更大的风险挑战，对能力素质的要求也更高。

　　比如，月球表面重力环境与近地轨道空间站截然不同。在近地轨道空间站上，重力近似为零，而月面重力约为地球的1/6，那么航天员穿着沉重的舱外航天服在外作业时，将承受更大的负荷。地月空间飞行和月表探测的过程中，重力环境会持续发生复杂变化，难免对航天员的心血管系统、免疫系统、神经系统、骨骼肌肉等造成潜在危害。

　　此外，月面辐射环境也更加复杂危险。近地轨道空间站距离地面至少有300多公里，仍处于地球磁场保护范围内，屏蔽了大部分来自太阳乃至宇宙的辐射威胁。相比之下，月球磁场微乎其微，航天员直接面对的辐射剂量更大，稍有不慎，就有可能引发急性辐射反应，包括皮肤、血液、视觉等异常，还会诱发恶心、呕吐等症状。

　　探月任务不断提出更高目标，导致任务复杂程度与日俱增。仅从驾驶方面来看，载人登月涉及多种飞行作业和机动模式，涵盖了空间飞行、飞船对接与脱离、月面着陆、月面起飞等多个环节。这意味着，航天员必须具备扎实的行星导航领域知识，能够在没有明显标志物的月面选取合适的着陆点，在无大气条件下驾驶飞船着陆，还要注意月尘状况，避免形成有潜在威胁的尘云。

　　航天员安全登月后，身处昼夜交替漫长、温差可达300摄氏度且遍布死寂荒漠的月面环境，对其生物钟和身心状态都会造成不利影响，容易引发行为和认知能力下降，损害工作效率和健康。因此，月面驻留初期在载人登月任务中最为关键，航天员必须尽快调整到积极的活动状态，充分利用有限的适应、休整时间。

　　航天员从月球飞回地球至少需要两天半，途中地月通信联络往往不稳定，信息延迟无法避免。万一发生载人飞船或系统故障、航天员身体不适等意外情况，地球支援力量基本上无法及时抵达，因此登月任务对系统工程可靠性和航天员独立应急能力提出了更高的要求。

　　简单地说，登月航天员必须具备高超的职业素养，充分掌握各类综合知识，具备娴熟的操作技能，更加强调自主工作和决策能力，确保能够在没有或极少地球支援的情况下稳妥地应对各种突发情况，完成各项任务。

　　除了专业技能外，登月航天员还应具备很强的心理素质，随时准备处置故障、伤病等突发状况，包括很多之前从未考虑过的非正常情况。由于人类对月球环境的认知仍然有限，航天员必要时不得不创造性地开展工作。