Почему небо имеет все оттенки синего и голубого, а в космосе оно черное???

Первым, кто создал стройную, строгую математическую теорию молекулярного рассеяния света в атмосфере, был английский ученый Рэлей. Он считал, что рассеяние света происходит не на примесях, как это думали его предшественники, а на самих молекулах воздуха. Для объяснения цвета неба приведем только один из выводов теории Рэлея, этот вывод гласит: яркость, или интенсивность, рассеянного света изменяется обратно пропорционально четвертой степени длины волны света, падающего на рассеивающую частицу. Все, конечно, обращали внимание, что цвет неба изменяется ото дня ко дню. Иногда оно насыщенно-голубое, а иногда белесое. В околозенитных частях небо самое голубое, а у горизонта всегда более белесое. Эти особенности изменения цвета неба теория Рэлея не могла объяснить. Ответ на эти вопросы получили позднее, когда было исследовано рассеяние света на более крупных частицах, имеющихся в атмосфере, — аэрозолях и создана теория аэрозольного рассеяния. Ну, а поскольку в космосе атмосфера отсутствует, фон неба там всегда глубоко черный.

в космосе неба нет, А на земле-множество прозрачных слоев (воздух, лед, вода, кристаллы) делают видимым голубой сегмент светового луча

В космосе нет атмосферы - нет преломления солнечных лучей

Из-за явления преломления и отражения и соответствующего состава атмосферы. вот на Венере все желто-коричневое из-за кислоты.

Не уверен что оно черное, не летал.