许多科幻小说及电影早就描写过人类去太空中寻找可供生活的地区和宇宙中可能存在有外星人，随着科学技术的发展，相信人类移民太空的梦想将会实现，那时人们可以在地球与太空城之间互相走动，并利用空间和其他星球上的资源为地球人类服务。
建造太空城有两种设想方案，一种是利用太空中已存在的星体，如月球、火星、土星等等，对其进行改造使之适合人类生存；一种是在太空中人工建造一个太空城。无论哪种方案，都要解决空气、水和防辐射问题，并逐步做到衣食自足，不能总靠地球供给。我们知道月球上没有大气及生物，月面温差大，但是月球上有60余种元素，其中6种是地球上没有的，尤其是氦-3极为丰富，它是核聚变反应堆的理想燃料，据预测足以满足地球四百年能源的需要。月球土壤中氧占40％、硅占20％、铝占14％，另外月岩中还发现有“纯铁”，它不会被氧化，因此避免了腐蚀损失。由于没有大气层影响，太阳能利用率比地球高得多，太阳能发电效率是地球上的1.5倍。总之，月球的许多特点首先吸引了人们去探索它，在人类登月30年后，又提出重返月球，并把它作为移民空间的首选地。
大量移民月球前，先要建立月球站，对月球资源进一步探测与开发，宇航员们在月球站上短时间居住，进行科研工作。接着就是建立长期居住的月球基地，它可接纳更多的人员，他们在月球工厂生产加工高真空、失重条件下才能生产的特殊优质材料，利用月球资源生产各种建筑材料进行月面建筑。科研站继续各种研究，利用月球资源为地球上人类服务。当一切条件成熟后，就可以开始大量移民入住扩建成的月球太空城，同时还可以利用月球上引力小的特点，作为星际航行的中转站。
要实现大规模月球移民，必须解决供氧供水问题，如果仍靠地球供给，是不能维持长久居住的。月球上有丰富的矿物，所以氧气可以由月球上的氧气生产厂从氧化矿物中分离出来。过去一直认为月球上没有水，但是1994年美国发射的“克莱门汀”号探测器所发回的1500张月球南极照片中，有一张被认为是月球冰湖的照片，当时对冰湖的存在有较大争议。1996年12月美科学家重新分析后，认为月球南极的大陨石坑中很可能存在冰湖。
为此肩负找水重任的“月球勘探者”号探测器1998年1月携带更先进的找水仪器和用于其他探测任务的仪器升空，开始为期18个月的全面探测工作（1999年7月31日已毁灭性高速撞击月面，以便获得更多关于月球上是否有水的资料）。经过7周探测，发现在寒冷的月球南北两极陨石坑底部的土质很松，里面有大量的氢，而氢的存在表明干土下面有冰碴，这些冰态水其储量估计约为0.11～3吨，它们分布在月球南北极7万平方千米的范围内。如果有3300万吨水，就足够2000人在月球生活100多年，而且不需要循环使用。而要从地球向月球运送这么多水，至少要耗资60万美元。月球上发现水源的消息在全世界引起强烈反响，使建立永久性月球基地及向月球移民可能成为现实。有了水，人类就可在月球上长期停留，可以栽种农作物，喂养动物；用水分解出氧和氢，为飞船提供燃料，为人类提供呼吸用的氧气；把月球当作探测其他星球的中转站。
美国1998年9月宣布“月球勘探者”号探测器发回的最新数据再次表明，月球两极可能存在10亿～100亿吨水冰，这次宣布的数量比过去宣布的提高了数10倍。专家们解释月球上的这些冰态水是过去几十亿年前彗星撞击月球时，造成巨大的陨石坑，彗星带的水蒸气就留在了坑底，月球极地不见阳光，温度达-230℃，因此这些水分就以冰态形式存储下来。
从月球的冰中提取水也非易事。因为理论上讲将混有冰的泥土、岩石加热就可以得到水。但是这面临一系列问题，需要有能在-230℃极冷温度下工作的机器，对冰态水在泥土中的含量需进一步确定，提取水时所需能源等等。然而，如果月球上有水，建立月球基地，开发利用月球资源，最终向月球移民就成为不可逆转的进程。
美国、俄罗斯、欧空局及日本纷纷把建立月球基地作为目标，日本有的公司甚至已开始研制建造月球居民区用的月球水泥及混凝土构件，为解决居民吃饭问题，还研究农作物在微重力条件下的生长情况。人们在月球生产区进行工作，种植农作物、水果蔬菜，饲养禽畜，进行各种科学研究。居民生活区内，有医院、电影院、住宅、公园、人造山水，使工作一天的人们感到安逸、舒适，得到足够的休息。需要的能源从太空或基地的太阳能发电站不断得到补充。总之，月球基地将成为人类生存延伸到地球之外的开端，也是人类向宇宙进军的航天港。
除了月球可以设想为太空移民区外，其他星球也有可能成为移民区，像土星含有水和大气，而火星的自然环境接近地球，它有稀薄的大气及少量的水蒸气，火星上的温差不大，高纬度区地表下面有厚厚的冻层，科学家们推测可能有大量的冰被冻在下面。另外，在火星上还发现有氮气——组成蛋白质的元素，有蛋白质就可能有生命形成。人们一直幻想着有火星人存在，但是根据现在发射的火星探测器探测结果看，暂时没有找到有生命的痕迹。不过，火星具备了生命存在的三个必要条件：适宜温度、空气和水，因此移民火星也许将成为现实。
前面我们提到太空移民，除了移民到现存星球外，另一种就是移民到新造的太空城。要建成有居住条件的太空城，就必须要解决空气、阳光、水、食物、重力和防宇宙辐射、太阳辐射等问题。为此，需建人造生物圈，以解决空气、食物和水问题，需用旋转方法产生人造重力，使重力和阳光的正常强度与地球大致相同，必须有正常的昼夜交替。因此，太空城比空间站还要大，各系统更完善。科学家们设想的太空城结构、形状各不相同，像早期设计的一种车轮胎形太空城，它由居住舱、电源设备舱及观测台组成。这样的太空城不能作为移民用，后来设计的许多太空城像车轮形、圆环形、圆筒形等，大体都是含有居住区、农业区、工厂区及空间发电站，整个太空城绕中心轴旋转，以便产生离心力来抵消失重的不良感觉。为防止宇宙射线对人体的伤害，太空城外面用月球矿渣屏蔽。太空城也可以由一个个专业城——农业城、工业城、能源城和居民城组合而成，城中有森林、湖泊、商店、学校、公园、医院、农场和工厂。
太空城是一个闭式的生态循环系统，实行自给自足方式，它不仅能提供居住者所需的食物，还能进行废物处理和通过光合作用产生氧气，温度及阳光照度可以进行控制，自己种植农作物和水果蔬菜，并且可分不同舱同时种植四季品种，养羊、兔、鸡、鸭、鱼，人们过着和地球上同样的生活，甚至比地球上更有意思的生活。
建造太空城的材料当然不能都从地球运上去，其费用太高。可以利用月球上矿石生产的材料来建设，太阳能电站提供动力，在太空进行施工、组装。
相信在不久的未来，人类移民太空的梦想一定会实现！
地外文明寻找
一些科学家认为，生命现象并非地球上所独有。在恒星际空间，人们已经发现了许多有机物，从月球上带回的岩石标本中也发现了多种氨基酸。只要有合适的条件，它们会演变为生命，也许在遥远的星球上已经存在着有智力的生命。有些科学家推论，仅在银河系内就可能有100多万个文明社会，有的科学水平可能早已超过了地球上的人类。1947年以来，地球上多次出现来历不明的飞行物，有人认为这可能和“宇宙人”有关。
1972年3月，美国发射“先驱者10号”探测卫星，为了寻找地外文明，这颗卫星携带着与“宇宙人”联系的地球文明金属标牌。标牌由镀金铝质材料制成，牌上一对裸体男女象征地球上的人类，男的举起右手表示向宇宙人致意。牌下边的10个圆圈表示太阳系，并说明这个探测器是从地球起飞的。最上面两个圆圈代表地球上氢原子的结构，其余图案表示物理学和天文学的内容。宇宙人看到金属标牌后，也许能按照图示的内容与我们地球人取得联系。
“先驱者10号”
发射已经27年，它一直忠于职守，不断地向地球发回信息，它是迄今为止人类发射的探测器中飞行时间最长、距离地球最远的星际探测器。“先驱者10号”
质量260千克，携带太阳能电池、2.7米直径的抛物面天线和11台由放射性同位素钚-238作燃料的衰变温差发电机，还携带有10余种探测仪器。在飞出太阳系的过程中，“先驱者10号”
首先对土星和木星进行了探测。陆续向地球发回了300多张木星及其卫星的照片。科学家通过对照片的研究发现，木星有高于地球数十倍的磁场，有类似于土星一样的光环。在飞过木星之后，“先驱者10号”
利用木星巨大的引力加速飞向土星，又借助土星引力加速，1986年10月，越过冥王星平均轨道，向宇宙深处飞行。