简单的说，会死，而且死得很快。
在太空中高度真空，极度寒冷，充满了宇宙射线，宇航服就是为宇航员们防护这些的，起到保温、抗压、防辐射的作用，还能够提供所需要的氧气。如果没有宇航服的防护，暴露在太空中的人就会很快憋死、低气压胀死、冻死或晒死、宇宙射线杀死。
何谓太空？
所谓太空，一般认为是极高的天空。准确的说，以地球海平面垂直高度100km为分界线，又称卡门线，卡门线以上就是外太空。这是位于瑞士日内瓦的国际航空联合会定义的，因为到了这个高空，空气的稀薄程度已经使空气动力学失效，是飞机飞行的极限高度。
地球大气层很厚，真正的大气层内外没有明确的分界线，到了1.6万千米高空，还有大气分子存在。但大气主要集中在对流层，也就是海平面以上10~16千米以下，这里聚集了大气层75%的大气，而在平流层，也就是40千米以下，聚集了97%的大气。在海拔100km以上时，空气密度约地表的220万分之一，温度约-80℃，气压已经接近零。随着海拔进一步升高，空气就会越来越稀薄，最终只剩下每立方米几个粒子。
因此在卡门线以上，没有防护会死得很惨。
首先，是低气压胀死。因为人类是在地球表面1个大气压强下生存的，身体内每时每刻都有1个大气压力在抵御外面的大气压，取得一个平衡，才能够活得很舒适。在太空环境，气压接近零，而我们体内依然有1个大气压，也就是101.325kpa。没有了外部压力压住这体内往外的压力，相当每平方厘米皮肤上产生了1kg内压。要知道一个成人全身皮肤约1~1.5万cm^2面积，就相当于对外整体顶出10~15吨的，细思极恐吧？
这样，身体液体中的气体就会发生膨胀，术语叫体液沸腾，将自己的肺泡，血管胀破，甚至皮肤胀破，就会出现科幻电影中那种皮肤血管爆裂、血液迸溅、眼球爆出惨状，1分多钟就偃旗息鼓了。
其次，缺氧憋死。这会与前述低气压胀死同时发生，只要宇航员一离开太空舱，如果不穿防护服，会立即被憋死，几分钟就了账。
再次，低温冻死。在海拔100km以上近太空，温度低至零下百余摄氏度；在远离地球的外太空，温度更是可以低至接近绝对零度，也就是零下200多摄氏度。在这种低温，人体很快会冻得梆硬，稍微一碰就会碎为齑粉。有人曾设计了一种未来太空尸体处理方法，如果在太空旅行时死了人，就把尸体放置在太空舱外，速冻后摇一摇就碎了，然后用机器压成真空包装小块带回地球或到其他星球安葬。
还有炽热烤焦。在没有大气防护的太空，如果被太阳直晒到，温度可达一两百度，很快把人烤熟烤焦。
最后是宇宙射线杀死。所谓宇宙射线，就是充斥宇宙空间的各种带电高能次原子粒子，也就是原子被击碎后的质子、原子核、电子、重元素等，这些极其细小的粒子是从恒星核聚变、超新星大爆发、大质量天体相撞等巨大能量催动下发出，以接近光速运行。还有X射线、伽马射线的照射。
地球得益于大气和磁场保护，所以能够阻隔射线损害。
在地球表面生活的人们，绝大部分宇宙射线会被地球磁场和大气层分流阻隔了，只有极少部分撞击人体，影响不大。但在大气层外，就全招呼到人体上了。据测算，即便穿了宇航服，每秒都约有5000个粒子贯穿宇航员身体，这些粒子会打断人体化学键，让人体细胞脏器受到损害，还会引起细胞变异，罹患癌症等。当然如果在太空不穿航天服，宇宙射线就更肆无忌惮的很快摧毁人体细胞了。
不过，在太空暴露中不穿宇航服的话，等不到宇宙射线来杀死，憋死、胀死、冻死、晒死早就让人死翘翘了，是体会不到宇宙射线杀死感受的。
太空是一个环境极其严酷的地方，没有宇航服防护是无法生存的。因此，科技人员想方设法改进提升宇航服的性能，让这种装置既能够确保宇航员的安全，又能够让宇航员尽量方便舒适。前段时间，马斯克的太空探索技术公司（SpaceX）推出的新款宇航服，完全颠覆了以往宇航服的形象，既轻便又美观，可以与时装媲美。
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