空间能源空间能源主要是指太阳能。在空间轨道上，没有大气对太阳光的反射和吸收，没有四季和昼夜的变化，也没有环境污染的影响，没有重力影响。所以太阳能装置可以做得很大，而且可以长期使用，同样的面积获得的能量要比地面上多好多倍。
高真空人造卫星、宇宙飞船和航天飞机能在太空长时间飞行，都是由于有了太空中的真空环境，不然的话在大气层早就被烧毁了。在高度真空环境中，由于没有空气和灰尘，还可以进行高纯度、高质量的冶炼、焊接，分离出一些物质。
宇宙矿藏宇宙矿藏是极其丰富的。据初步查明，月球上有50多种矿物质，而且矿物质中所含的元素，如硅、铁、钴、钛、镍、镁等，正是地球上用量最大的矿物元素。
高远位置高远位置的开发利用给人类带来巨大利益，人造地球卫星上天，为开发空间高远位置资源创造了条件，目前全世界发射的几千颗人造卫星，其中有一多半是在利用空间高远位置这个优势工作的。
美国的太空制药厂
随着空间技术与航天事业的发展，科学家们开始着手建立太空制药厂。
由于空间轨道不存在地心引力，因此，太空制药厂可以生产出某些地球上难以生产的药物。
从1960年到1969年，美国曾先后发射了三颗生物卫星，并在第二颗生物卫星上进行了“电泳试验”。专门用于分离蛋白质。1971年和1972年，“阿波罗”14、16号两艘载人宇宙飞船相继上天，一系列的空间电泳试验，终于获得成功。此后，在美国和前苏联联合发射的一颗卫星上，又进行了进一步的科学实验，结果分离出一种“尿激酶”，这就是人类在太空中生产出的第一种药物。
尿激酶是由人尿或人类肾脏组织培养制得的，是一种新的特效活血栓药物，可消除由静脉炎和心脏病变等引起的血栓，并用于治疗血栓梗塞性疾病，以及因纤维蛋白沉淀引起的各种疾病，如脑血栓症、急性心肌梗塞症、周身血管和视网膜血管闭塞症等。目前又进一步应用于人工脏器、脏器移植和显微外科手术等。此外，它还能增强免疫力，可激活杀灭肿瘤细胞的溶酶体，从而成为一种有效的辅助抗癌剂。
1985年，美国专家和制药厂商共同设计了第一家太空制药厂。该制药厂装在飞船舱内，其重量为2270千克，包括24个小车间。美国科学家认为这种生产方法，不仅产品具有无可比拟的高纯度，而且产品价格便宜。
目前宇宙制药厂已试制成功30多种基质。第一个从事太空制药研究的美国专家吉姆·罗斯断言，在20世纪末将从太空中获得上百种药物，特别是以下几种产品：
抗血友病基质——其作用与尿激酶恰好相反。用常规所得到的该基质纯度很差，患者服用后往往引起变态反应，而太空药厂生产的这种基质则可克服以上缺陷。
干扰素——这是一种糖蛋白，可抗病毒感染，也有一定的抗癌作用。太空制药厂所提供的这种产品纯度远比地面上生产的高。
抗胰蛋白酶υ蛋白——这种药物对肺气肿和肺泡肿胀有效。
β细胞——这是胰腺分泌的一种细胞，是治疗糖尿病的良药。
愈合药——目前对严重的跌伤和烧伤治疗，都使用从动物胎儿中提出的血清。但如果用控制真皮生长的蛋白质会更有效，它是由人体颌下腺分泌的。这种药物的纯度要求异常高，必须在太空中制造。
促进红血球蛋白增生的蛋白质——这是一种治疗贫血的珍贵良药，并能减少输血量。这种药同样要求极高的纯度。
太空制药厂建成后，宇宙飞船每年必须至少两次向工厂提供能源补给。科学家们正研究不使用来自地球上的能源，而使它们与轨道上的太阳能中心相连接，从而太空制药厂将是轨道太阳能中心的第一个能源用户。
未来的太空旅馆
广漠无垠的太空是神秘诱人的。千百年来，人们一直梦想登天遨游。
20世纪60年代以来，火箭、卫星、飞船，不断地探索，开发外层空间的道路。20多年来，前后有150多人乘宇宙飞船进入了太空。特别是美国“哥伦比亚”号航天飞机的试飞成功，为人们游览太空展现了广阔的前景。
但是，“哥伦比亚”号航天飞机连驾驶员在内，最多只能乘坐10个人。于是，设计师们决定设计能容纳更多人的“航天客机”，以实现人们登天旅行的夙愿。航天客机内设有一个客舱，70多个座位分上下两层，有两部楼梯相通。航天客机发射时的超重现象，只有发射“阿波罗”飞船时超重的1／3，不会产生使人难以忍受的感受。所以，一般身体健康的人，不必经过专门训练，就可以进入太空旅行。
伴随航天客机航线的不断延伸，必然要在途中设立太空旅馆，设计中的太空旅馆更是别具一格，主体是一个庞大环形室。环形室内部，设有居室、公园、运动场、游泳池、娱乐场、商店、医院、影剧院等。那里使用的交通工具是自行车和电动汽车。
在环形室主体外部，设置工业区和农业区。在工业区里，各类工厂生产太空旅馆工作人员和旅游者的生活必需品。在农业区里，则划分成若干个大大小小的区域，让它们之间的季节、时令、作物种类都穿插开来，以保证任何时候都有新鲜蔬菜和水果供应。农作物的生长是用阳光来控制的。
这里的阳光，是靠太阳光的照射、反射来的。在太空旅馆上设有一个巨大的天窗和反光镜，自行调节光的强度、照射时间和角度，从而形成分明的昼夜和四季的变化。
生活在太空旅馆里的人们，是从水的分解中获得氧气的，大片的植物光合作用提供给人类生存所必需的氧气。因此，除了水的原料需要从地球运外，其余资源都可向月球开发。太空旅馆里的空气是新鲜的。因为它本身的结构是密封的，再加上太空旅馆是一个真正的电气化世界，一切动力都使用太阳能发电，既没有燃烧煤、石油所引起的环境污染，也不会产生使人担心的核发电酿成的核辐射。
在环形室的另一头，还设有供航天客机停泊的机场。它一来接待来自地球的游客，二来也可以从这里乘航天客机去月球观光游览。
航天飞机的试飞成功，加快了人类建筑太空旅馆的步伐，航天飞机一次次穿梭似的来往于外层空间。在地球和月球之间的无引力区，航天飞机货舱里的巨型铁臂，按电脑系统的控制自动组装太空旅馆。
太空旅馆的设计、建设和使用，将为大规模太空城的建造，开辟一条更加广阔的道路。
地球是人类的摇篮，但是，人类却不能永远生活在摇篮里。按照眼下地球人口的发展速度，公元2020年，世界人口将超过80亿；到公元2035年，将达到100亿。那时，地球上人类的食物、能源和居住等都将发生巨大的困难。为了生存和发展，人类将不得不离开地球这个世代生活的摇篮。预计在公元2025年至2050年，大型的太空城市将大批大批地出现。
未来的航天产业
科学家对今后1000多年的航天产业进展，作了如下预测：
第一阶段（1985～1990年）：搞出空间先进材料的试验性产品；第二阶段（1990～2000年）：新一代的航天器和空间能源、空间信息系统的广泛应用，空间材料出现商业化成果；第三阶段（2010年）：科学与技术信息的全球性共享，空间能源传输线路建成，通过轨道反射器对地球进行照明；第四阶段（2050年）：建成能为地球提供能源的天基太阳能电站；第五阶段（2120年）：建立统一标准的空间信息和供电工业系统；第六阶段（2180年）：进行月球的工业化开发；第七阶段（2400年）：建成空间中大型人工结构，空间电站能耗达到3×1016～3×1017千瓦小时的水平；第八阶段（2500年）：来自其他行星物质的利用，并把这些物质运送到合适的轨道上去；第九阶段（2700年）：开发金星和火星；第十阶段（2800年）：开发次新物理原理为基础的能源系统；第十一阶段（3000年）：新的物理基础理论的发现与应用。
2014年——人类登陆火星
火星与我们居住的地球很相似。人类在登上月球之后，一直在探索登陆火星之路。近来，根据美国国家航空航天总署和有关研究机构所提供的资料显示：人类将于公元2014年登上火星。
负责研究的斯特福委员会在所递交的报告中指出：要登陆火星，需建立一座离地球460公里的永久太空站，这是登上火星的第一步。目前，美、日和加拿大等国正在合作实施建造“自由”号太空站的计划，该计划将为未来登陆火星作准备。科学家将在“自由”号太空站中测试，检验人类在长期失重状态下的生理机能变化和适应情况，并试验用以维持生命和封闭环境系统。目前，科学家所面临的任务十分繁重。其中之一就是研制能重复、循环使用的宇航员在登陆火星途中所需的水和空气的特殊设备。
以下是美国航空航天总署所拟定的登陆火星的日程表：
2003年，具有人工智能的机器人首先登陆火星，它们去那儿调查了火星的大气、气象、地形状况。
此外，还将发射数颗人造通信卫星，以连接地球与火星间的通信。
2005年，人类将在月球进行登陆火星的模拟实验，并启用一套与登陆火星时完全相同的另一套设备，同时将在月球上试验宇航员的居住舱和太空旅行车等设施。
2009年，对计划登陆火星的宇航员在月球轨道上进行考验，他们将在月球轨道上进行考验，他们将在月球轨道上度过4个月，然后在月球上再逗留1个月，如能安全返抵地球，就算通过了考验。
2012年将是火星离地球最近的时刻，届时，巨型火箭将把载有宇航员在火星上所需必要设施的太空站送上火星。尽管这一年是火星离地球最近的一年，但往返一趟最少也得需要500天。
2014年，6名宇航员将正式升空，在地球轨道上与登陆火星的航天飞机对话后，飞向火星，完成人类登陆火星的伟大使命。
21世纪定居月球不是梦美国航空航天局正式宣布，“月球勘探者”号无人驾驶探测器发回的初步数据显示，月球上存在水的可能性极大，这些水在月球上是以冰冻形式存在的。
设想中的支援月面活动的绕月太空站，是运输人员及物资往返地球的中转站“月球勘探者”号已发射升空，环绕月球运行只有2个月时间。根据“月球勘探者”号提供的最新数据，美国航空航天局对月球上有水这一结论给以相当的肯定。
科学家们作出如此肯定的结论，是有充分的依据的。
“月球勘探者”号所携带的“中子分光仪”采集到大量数据表明，月球上是有水存在的。“中子分光仪”在探测对接触氢原子后失去大部分能量、移动速度放慢的中子数量进行分析，进而确定氢原子的数量，并以此发现了水源的踪迹。
探测的结果证实在月球的南北两极发现了显示水分子特征的数据信号。科学家根据这些证据对冰的数量，所处位置以及分布情况作了估计。
此外，基于特征明确，但信号又相对较弱的特点。科学家指出水分子或许并不完全集中在月球极地的冰层中，恐怕还存在于许多该区域中陨石撞击下的陨石坑内。
科学家认为，月球上水的最初来源主要是陨石，以及主要由冰块构成的彗星落到月球表面时带来的。科学研究表明，过去20亿年间的陨石和彗星撞击会使水深入到月球表层浮土以下2米处，因此，目前在0.5米深度估算出的月球水量还需乘以4，得到4000万吨至12亿吨的数字，这是目前估算的月球上的总水量。
月球上的水之所以能在南北极留存下来，是因为月球极地区域不受太阳的照射，温度低、蒸发量小。据估计，水与月球表面浮土的混合比例为0.3％至1.0％，分布范围在月球北极介于1万至5万平方公里之间，在月球南极介于5000至2万平方公里之间。
月球上发现水源，使人类未来定居月球的梦想又增加了些许可行性。一直在设想人类到月球表面居住的美国国家航空航天局做了这样的测算：这些水冰能供应1000户两口之家的居民享用一个多世纪……而且不需要循环使用。在太空旅行方面，冰中的氧和氢又是宇宙飞船主发动机燃料的主要部分。这些氧和氢可以作为探索宇宙的资源，同时，有可能将月球作为对火星及太阳系中其他星球进行探索的一个基地。
如果我们单纯从费用角度考虑，要从地球向月球输送人类生存所必需的生活用水，不足500克就需要耗费大约1万美元。而人均用水量一般每天需要35公斤，其费用可想而知。如果能在月球上“就地取材”，则费用可望降低到1／10。
美国国家航空航天局的科学家说，由于发现月球上有水，美国人可以短短的十年内在一座永久的月球基地上生活，并把月球基地作为向宇宙深处探险的火箭加油站。
未来的太空超级农场
由于世界人口急剧膨胀，加上一些地区灾害不断。粮食减产，因而粮食问题也和能源问题一样，愈来愈引起世界各方面人士的关注。
本世纪初，世界人口大有可能突破100亿大关。另一方面，由于各种原因，地球上可以耕种的土地在一天天减少。因此，在很长的一段时间内，粮食匮乏势必也将成为一个全球性的战略问题。
俗话说，“民以食为天，不解决吃饭问题，其他问题便无从谈起。可是，拥有广阔天地和得天独厚的大气环境的地球尚且如此，对于只有弹丸之地的太空城来说，要解决多至万人的饮食问题，又谈何容易呢？