浮空器——人类跨入太空的跳板
一艘巨大的圆形热空气飞艇高高地飘浮在地球上空。利用太阳能，它能停留在高空，还能作机动飞行，甚至通过微波直接把能量传到地面上来。它宽1.6公里左右，能在26公里高的同温层里停留不动。
上述浮空器是富兰克林研究中心的奥克里斯和索勃曼设想的。他们估计，这台太阳能同温层平台就能产生1000兆瓦电力，其中至少有100兆瓦电力能够到达地面上的微波接收站以供使用。
这个太阳能同温层平台还能进行天气观测，并能把大多数天文设备带出阻挡视线的大气层。先进的空间研究项目也可以把它作为发射台从这里把硬件用传统的火箭发射到轨道中去。太阳能同温层平台可以载人，也可不载人，如果载人，乘员则生活在球体内部的密封生活区内，需要获得供给品时把浮空器降低到普通飞艇可以到达的高度即可。
太阳能同温层平台的结构是半刚性的，球形的外壳内外都有一层塑料薄膜，球壳的下面一半镀以金属。这个浮空器的直径可小到200米左右。强烈的太阳光将会把球内空气加热到26℃，而球外面的空气温却只有-40℃，内外温差很大。于是平台就上升，悬浮在地球上某个地点的上空而不需要消耗燃料——这对普通飞机来说是不可能的，灵巧的人造卫星能够做到这一点，但必须先把它们用动力推进到极高的轨道之中，才有可能。
这个浮空器的上半球能采得太阳光的热量，又能防止红外辐射逃逸，以免热量分散。球体里面有一个抛物面反射器，把太阳光的辐射能聚焦到一台锅炉发电机组。这台装置每天工作8小时，每天输出电力6000兆瓦小时。晚上，球体转动180度，使镀有金属的半个球朝上，防止内部的热量辐射到太空中去。太阳能同温层平台以压缩氢或压缩氧的形式利用白天贮存的能量。
太阳能同温层平台利用以氢为燃料的推进器，能以每小时高达48公里的速度作机动飞行。艇上人员的生活供应系统比绕轨道飞行的航天器所需要的来得简单，因为氧气可以从同温层浓缩取得。乘员不必穿笨重的宇航服，只需穿带降落伞的高空服就行了。
未来的航天母舰
太空是除大陆、海洋、大气层之外的人类第四生存环境。几十年来，为了开发太空的高远位置、微重力、高真空、高净洁、太阳能等宝贵资源，全世界已发射了几千个航天器，其中绝大多数是卫星。然而，卫星或航天器也暴露出许多靠其自身能力难以解决的问题，影响了它的进一步应用。
例如，卫星及其有效载荷的重量和体积，受到运载火箭的运载能力和它上面卫星整流罩尺寸的限制。20世纪90年代，火箭的运载能力也只能达到近地轨道15～25吨，地球同步轨道2～5吨，而整流罩最大只能装下直径4～5米，高10米以内的卫星。所以，卫星能装载单一、小型的有效载荷，专用于某一目的，如通信卫星、气象卫星等。使用卫星开发太空成本高、应用范围窄。
此外，卫星是一种无对接系统的航天器，一旦上天，无法对其加注燃料、修换部件，所以卫星寿命一般只有几年。
为解决这些问题，20世纪70年代中期美国科学家提出了空间平台的方案设想。
空间平台是一种能同时装载、运行多种有效载荷（即多种卫星上的仪器设备），并以“资源共享”的方式为它们集中提供所需的公共设施（如电源、数据、通信等）和能接受在轨服务的大型空间结构物。
空间平台一般采用太空组装的建造方式，即把平台的构件分批送上太空，然后装配、调试、运行。因而其重量和尺寸可以不受限制。美国麦道公司正在研制的“高级科学与应用平台”将能容纳15米×30米的大型向外展开式红外望远镜和直径为100米的大气引力波天线。
由于空间平台重量尺寸不受限制，其上可同时运行多种有效载荷。这意味着发射一个空间平台就等于发射数颗卫星。这样不仅降低了费用，缓解了空间轨道的拥挤，而且使多种有效载荷的同步工作及多学科相关职能工作的开展成为可能。
在空间平台上装有对接系统，可接受航天飞机、宇宙飞船及轨道间飞行器等在轨服务。此外，在空间平台上还可以建造空间工厂。
空间平台与空间站，均可同时运行多种载荷，都可在轨接受服务，此外，在空间平台上可以建造空间工厂。
空间平台与空间站，它们的本质区别在于空间站长期能载人，而空间平台是一种仅能受人短期照料的无人航天器。因此，空间平台没有由人带来的干扰、污染、费用高等问题，适合完成精度高、无污染、微重力非常小和有危险的飞行任务。而空间站上，人可随机应变，组装空间平台等大型航天器和大型有效载荷。
现在，还有一种方案是使空间平台和空间站用共轨方式或导轨方式组成一个系统，这样二者可取长补短相得益彰。美国将发射的空间站系统就是采用此种方式。例如，可先在空间站上组装空间平台，然后用轨道间飞行器把平台送到预定轨道。在空间站系统运行期间，空间站可作为空间平台的一个操作基地，通过轨道间飞行器为平台提供各类在轨服务。
欧洲在1983年，首次用美国航天飞机发射和回收了世界上第一个空间平台SPAS。前苏联于1987年7月25日，发射了一个重约17吨的大型空间平台，用于地球资源和海洋观察。
空间平台的研制成功及广泛应用，将使人类开发太空的工作向前大大推进一步，会给我们的生活带来难以估量的影响。
随着空间技术的迅速发展，各种用于军事目的空间飞行器也越来越多，除了军用侦察卫星，还有航天飞机、宇宙空间站等。宁静的太空，大有成为“空间战场”的趋向。
要进行空间战争，就要有空间战斗基地。“航天母舰”就是设想中的太空战斗基地。实际上，航天母舰是太空中的武器平台，像海洋中的武器平台——航空母舰一样，携带多种兵器和技术装备，成了太空中的战斗堡垒。
航空母舰是海上战斗堡垒，巡戈在海洋中，它的主要兵器是舰载作战飞机。航天母舰则是太空中一种永久性的大型载人轨道站，装备战斗武器。航天母舰上的武器，有激光武器，有粒子武器等。
用激光武器射击目标，可使目标表面温度升高而被坠毁。粒子武器由加速器发射带电粒子流，以接近光速的速度照射到目标，以集中能量和热效应来摧毁目标。激光武器、粒子武器都是定向束能武器。它们能在极短时间内，在极小面积上，聚集极大能量，以此来摧毁、破坏敌方卫星、飞船、导弹关键部位，使其坠毁。航天母舰装上了定向束能武器，具有巨大的威慑作用。
以航天母舰为核心，可以组成“空间舰队”。在这支空间舰队中，有航天母舰，有众多的航天飞机、空间渡船和各种军用轨道站以进行空间战争。
尽管“航天母舰”、“空间舰队”目前还只是一种设想，但已经引起了人们的关注。
航天母舰的种类
我们所熟悉的称霸海域的当然要算航空母舰了。有了航空母舰，各种飞机便可以从海上起飞，去完成战斗任务。航空母舰虽然具有多种战斗能力，但只能使飞机飞向天空，不具备使飞机进入太空的能力，于是，大胆的军事家们想到了研制“航天母舰”。
“航天母舰”并非神话。世界各军事大国都投入大量资金对“航天母舰”进行研究，并取得了进展。目前，“航天母舰”设想方案大致有以下几种：
宇宙飞船型航天母舰。这是航行在离地面36000公里的地球同步轨道上的一个巨大宇宙飞船。它的组成部分有包括四架航天飞机、两艘太空轮船、一个轨道燃料库和一个太空补给站的“航天舰队”。航天飞机可在航天母舰上自由起飞与降落；太空燃料库、太空补给站和航天母舰对接，在供应燃料后自行脱离。航天飞机还可以从航天母舰上往返地面，从而大大扩大了飞机的活动空间。
一个航天母舰也等于一个庞大的武器库，它不仅装配有导弹、火箭，还拥有定向束能武器。这种武器靠加速器射出高速电子、质子和重离子等带电离子流，一旦攻击目标中的要害部位，可使其软化、变形、穿透、烧毁等。
操纵航天母舰的是由几百名宇航员组成的“航天大军”。他们的指挥部设在航天母舰上，其他人员则分散于各个航天飞行器上，在太空训练与作战，形成一支神力无比的“天军”。
飞艇型航天母舰。美国科学家设计的飞艇型航天母舰是一个巨型飞艇，长2.4公里，飞艇艇壁由先进的蜂窝状复合材料制成，厚度3米。在飞艇顶部设有可供直升机和短距离起降飞机的跑道，底部是一个巨大的屏幕。飞艇由160部发动机推进，时速可达160公里，所用电源由汽轮发电机、太阳能板和一套热电转换系统联合提供。飞艇内充入的是氦气，十分安全。为了便于飞艇航天母舰与地面联系，在母舰上配有6艘小飞艇，它们均可与母舰连接与分离，小飞艇作为母艇与地面的联系工具，用于运输人员与物品。
飞翼型航天母舰。飞翼是一种无机身、无尾翼，仅有机翼的飞行器，其结构简单，飞行阻力小，载重量很大。于是，有的科学家建议利用空中若干个飞行的飞翼在空中对接而形成“航天母舰”。
从同一机场或不同机场起飞的若干个飞翼，在指定空域进行快速空中对接，连接成一个大“飞翼”。大飞翼的规模可根据军事需要，并按照人们预先选定的最佳航线，在空中长期飞行，航天飞机可以在其上起飞与降落。
地球航天母舰。在地球上起飞的飞行器要想飞往太空，就必须设法克服地心引力。而如果把机场建在靠近赤道的纬线上的话，飞行器的速度就会提高许多，这是因为在纬度为零的情况下，航天飞行器的速度等于火箭速度加上地球自转速度。
于是人们想到在赤道附近国际海域建造一条大吨位的、能发射航天飞行器的军舰，实际上这就是一种航天母舰。这个系统包括航天母舰、专家和其他人员居住、生活用的拖船以及负责供给和护卫的船只。在地球上建造航天母舰，无论从技术与经费上讲都比利用航天飞行器建造航天母舰可行得多，只不过它受地域条件限制罢了。
未来的空天飞机
1903年人类第一架飞机上天，人们仿照航海的提法，把飞机在空气中飞行定义为“航空”，把机场设施称为“航空港”。
1959年，人类第一颗人造地球卫星升入太空以后，开始了向宇宙进军的新历程。这时，人们又创造了“航天”一词。一般的“天”字，是指“地面以上的高空”，而航天中的“天”字，则另有含义。科学家规定：飞行器在可感知的地球大气层外的太阳系内飞行称为“航天”。航天用的各种飞行器如卫星、飞船、航天站、行星探测器等统称为“航天器”。试验和发射航天器的地面设施称为“航天港”。
飞出太阳系在宇宙的恒星际间飞行称为“航宇”。“航天”、“航宇”合称为“宇宙飞行”。
眼下，我们乘坐的飞机，只能在大气层里航行，哪怕最先进的飞机，也飞不出地球去。因为现有的飞机的翅膀，都是靠在空气中才能产生升力；飞机上的发动机还要靠空气中的氧气来助燃才能工作。另外，由于地球具有吸引力，它像一条看不见的绳索，牢牢地拴着地球上的每一个物体。要想挣脱地球的引力，绕着地球转圈子，不再落回地球，飞机的速度必须达到每秒7.9公里。如果要飞出地球到其他行星去，所需要的速度还要高。目前，飞机的最高时速是3523公里，就是每秒0.98公里，大约只有每秒7.9公里的速度的1/8.如此缓慢的速度如何也是飞不出地球去的。
飞出地球的惟一工具是火箭。
“空天飞机”是“航空航天飞机”的简称。这是一种既能航空又能航天的飞行器。
空天飞机同目前美国的航天飞机相比，在技术上有许多特点。航天飞机只能在发射台上垂直起飞，采用火箭发动机作推进系统，双级入轨，只能部分重复使用，可担负航天运载任务。空天飞机则可以水平起飞，采用航空、火箭两种发动机作推进系统，可任意选用两级或单级入轨方式，可完全重复使用，既能作航天运载器，又能作航空飞机。
空天飞机最诱人的特点是它第一次把航空发动机引进航天领域，从根本上改变航天运载器只采用火箭推进的模式，从而将导致航空航天技术的一场革命。
空天飞机的技术复杂，研制难度极大，其中最关键的是它的推进系统。目前，化学推进系统分两大类：吸气式发动机和火箭发动机。吸气式发动机只带燃料，需要吸取大气中的氧作为氧化剂，只能在大气层内工作。但由于不带氧化剂，每单位推力所消耗的推进剂量要比火箭发动机小得多，因而其比冲可高达1000～3000多秒。火箭发动机既带燃料，又带氧化剂，在大气层内外都能工作，所以迄今的所有航天运载器全部使用火箭发动机，但它的比冲不高，最多只有400多秒。显然，如果航天运载器在大气层内的飞行段能改用吸气式发动机，就能大大节省推进剂，从而减轻总重量，降低发射费用，提高运载效率。
但在目前的吸气式发动机中，涡轮喷气发动机最大只能达到3～3.5倍音速，远远不能满足航天发射的要求，为此需要研制一种新式的吸气发动机——“组合式超音速烧冲压式发动机”，但至今尚未完全成功。
推进系统的另一个难点是吸气式和火箭发动机如何最佳地配合工作。简单的方法是各发动机分别工作，但这样做结构重量大，性能较差。最好是各发动机能有机地组合在一起，形成一种多循环工作模式的混合式发动机。但研制难度极大。
空天飞机的研制还需要攻克其他许多技术难关。例如，空天飞机的机身、机翼和发动机系统应进行一体化的气动设计；空天飞机需要使用先进的耐高温材料，如高级钛合金材料，碳——一碳复合材料和高级金属基复合材料。多数空天飞机的研制计划尚处在概念研究和技术验证阶段，其发展前景要几年以后才能进一步明朗，而真正投入使用也许要到1020年以后。
21世纪的航天器
早在四五十年前，当人类航天技术刚处于萌芽时期，许多人就曾大胆预言，人类从此将走向宇宙发展的光辉路程，并憧憬着太空时代的来临。然而，时至今日，航天领域早已风光不再，它几乎成了人类期望过高和承诺无法兑现的象征。
人们发现，自己正处于一个信息时代，真正改变人类生活的是软件和微处理器芯片，而不是火箭和宇航学。空间活动在人类技术发展中仅仅扮演了一个次要的角色——支持作为地面光纤系统替代物的通信卫星。太空时代迟迟未能到来的原因，科学家们认为在于实现这个伟大梦想的花费实在太庞大。他们认为，从现在开始，一旦航天技术向着实际应用的目标发展，它在21世纪的情况将大为改观。
航天技术的实际应用之一是科学探测。美国喷气推进实验室计划于21世纪实施的两项太空探测使命是“冥王星快速探测飞行”和“凯珀快车”。前者将用于完成“旅行者”号行星探测器对太阳系外层行星近距离探测的任务，后者则用于探索“凯珀带”。凯珀带是海王星外侧轨道上的一个较小行星带。这两项航天计划可反映出21世纪航天器的发展方向。
21世纪的航天器，一是体积不断缩小。上述两项计划的构想均建立在航天设备小型化的基础之上。已设计出的新航天器样机的重量只有5公斤，但其功能完全可与现在重200多公斤的“旅行者号”探测器相媲美。所有硬件设备，无论是电子的、机械的、光学的，还是结构性元件，其体积都大大缩小，而灵敏度却显著提高。“凯珀快车”采用液态氙作为推进剂，将为诞生于20世纪50年代的航天技术带来突破性进展。
二是日益多样化的推进系统。科学家们为未来航天器设计的推进系统有核电推进器、太阳能电力推进器、激光推进器、太阳帆和电磁冲压加速器等。但太阳能电力推进系统被认为是最有希望的，它利用了低推力的离子喷射器。阳光照射太阳能电池产生电力，电流将一种惰性气体（如氙）离子化并将其加速，把正离子排出发动机以产生推力。这种推进系统在速度、效率和经济上都有强大的生命力，很可能作为一种通用发动机用于未来的航天器中。当然这并不意味着其他推进系统就不需要了。事实上，为了将航天器从地球送入太空，我们将使用化学火箭或其他发射器。核电推进系统类似于太阳能电力推进，只不过它是靠核反应堆产生动力，而不需要依靠阳光发电；激光推进器的动力来自地球上的某一高功率激光源，适用于快速点火发射；太阳帆是利用阳光压力推动，虽然起动慢，但无须燃料；电磁冲压加速器的发系统的最大优点是成本低。但无论如何，对远距离高速度的航天飞行来说，无论是载人还是载物，太阳能电力推进系统则是最好的选择。
三是空间站的发展。空间站是无人飞行器。21世纪，空间技术的发展将取决于廉价的航天设备。一艘吨级大型载人飞船需要2公顷面积的太阳能电池板，其面积比一个足球场还大；而无人飞行器的重量则可减少到几公斤，仅需直径10～20米的电池板。这样的超小型航天器对科学研究是十分理想的，也适用于大多数商业和军事领域，其主要任务是在重量很轻的设备中处理大量信息。可以预期，到21世纪，由太阳能电子推动的无人飞行器将在整个太阳系内遨游，并根据人类的需要改变飞行轨道，从而使这些微型“探险者”走遍宇宙的每一角落，为人类探索其中的奥秘。
未来的太空动物园
为了了解和验证动物的太空习性，以便为人类在不久的将来到太空去生活和工作摸索出一些经验和根据，人们开始了宇宙动物学的研究，在宇宙飞船上建立了动物实验室，即“太空动物园”。
现在，在太空动物园里旅居的都是中、小动物，如青蛙、兔子、猫、狗、猴、鸡、鱼和蜂等。苍蝇和老鼠虽为人类所憎恶，但作为研究的良好对象，也成为太空的座上客。而在地球上的动物园里尊为贵客的大型动物狮、虎、象等，由于运载上天所需的本钱太大，尚需等待时机。
现在，让我们也来了解一些动物在太空生活的情况吧！
科学家把几百只苍蝇分放在太空动物园的三个角落里，这三个角落的重力场各不相同：一个模拟地面，一个二倍于地面，再一个五倍于地面。结果发现，苍蝇们都喜欢到模拟地面重力的那个角落产卵生殖；在二倍于地面重力场的地方，苍蝇都萎靡不振，出现病态；而五倍于地面重力场处的苍蝇，都很快地死去了。
太空动物园里还装有6对雄雌老鼠和30只独身雄鼠，分别让它们在模拟地面和二倍、四位于地面重力的环境中生活。结果发现：老鼠的抵抗力大于苍蝇，任何环境下的老鼠都没死亡。不过，大于地面重力环境里的老鼠都显得惊躁不安，并且在7天以后，它们的肌肉萎缩了，病态很严重。回到地面后解剖检查得知，它们的肌肉中粘多糖成分下降，胃壁细胞中的细胞质密度变小，胃中磷酸酶的活性增大。而在模拟地面重力环境下的老鼠，不但健康如常，而且有两对还在太空中“成亲”、交配、怀孕和分娩，生下的小老鼠在回到地面后还能健康地活着。其他环境下的太空鼠都没有生育。
太空动物园里还养了一群黄蜂，在模拟地面重力场中生活的黄蜂筑巢和地面上基本一致，但在两倍于地面重力场下的黄蜂筑巢就与前者明显不同——沿着重力加大的方向巢壁加厚，以对抗重力加大产生的影响。这说明像黄蜂这样的低等动物，也会在太空特定环境中作出反应以求生存。另外，还发现在一倍半于地面重力时，黄蜂的筑巢速度最快。
在太空动物园的二倍于地面重力的区域里，还生活着一群小鸡。它们在那儿生活了18个星期后，回到地面时体重普遍下降，膝盖骨明显变形，肌丝受到损伤。
此外，太空动物园中的猫、狗、猴的抵抗力都较好，猴子可以安全返回而不得什么“太空病”；狗也基本健康而归；相比之下，猫的身体状况欠佳。可以认为动物愈高等，自动调节适应太空变异环境的能力愈强。
在有鱼类和青蛙参加的太空失重状态实验中发现，鱼的耐失重能力比青蛙好，青蛙的耐失重能力比猴子好。这说明水生动物的耐失重能力一般比陆生动物好，而两栖类居中，原因尚待研究。据推想可能是水生动物的细胞组织结构较疏松、较轻盈，对重力变化敏感度小些。
在太空动物园里生活，可以改变动物的遗传性能。比如：在太空孵出的鳃足虫，到第三代大都寿命不长。但草履虫的繁殖率却提高了4倍。据研究是太空辐射使遗传物质中的染色体发生变异的缘故。由于宇宙环境可以改变遗传能力，现已开始建立太空遗传学这门新学科。
航天活动与生命繁衍
人肯定会飞向其他行星并在那里传宗接代。现在不仅幻想家有这种想法，科学家也提出了同样的观点。人在火星上不单要能工作，还要能正常地生活，正常地生育后代。
科学家曾在生物实验卫星上用较低的生物进行过这类试验，研究了植物和黄粉虫及果蝇等昆虫的生命发展的全过程。研究了鱼和两栖类动物卵发展的早期状况。鹌鹑蛋不仅发育而且还孵出了小鹌鹑。哺乳类动物的情况则比较复杂。
俄罗斯曾在“宇宙——1514”号飞船上进行过有保加利亚、匈牙利、德国、波兰、罗马尼亚、斯洛文尼亚、捷克、法国和美国等国的科学家参加的试验，当时还担心放在卫星上的10只家鼠不能全都怀上小家鼠。事实上，家鼠回到地面后，每只家鼠都生了一窝小鼠，每窝有10～15只之多。由于家鼠在失重条件下变瘦了，着陆时，都看不出它们已经怀了小鼠。
美国人把从宇宙中回来的家鼠同地面上的家鼠作了比较，观察母鼠对幼鼠的态度，发现“宇宙鼠”的母性丝毫不比地面上的差。
飞行的生命保障系统是否正常，这直接影响到卫星上动物的生殖能力。俄罗斯科学家研究了在宇宙中停留3周的母家鼠回来后的生殖能力，发现它们都能正常排卵，并能与雄家鼠正常交配，这是十分重要的。人和动物在刚回到地面时，性激素都会急剧减少，这是因为应激反应的缘故，只要一天后，他们的性激素就会恢复正常。
各国的科学家还研究了在失重条件下人或动物能否正常交配的问题。美国科学家专门为鹌鹑设计了交配时固定体态的装置。实际上，只要给他们适应的时间，不需要特别装置也能完成交配过程。人也如此。
失重带给人类福音
我国古代流传着嫦娥奔月的传说，说她偷吃了灵药以后，顿觉身体轻飘飘的，不由自主地升入了月宫。这则神话无意中接触到了我们今天看来是失重的问题。“失重”，顾名思义，就是物体失去了重量所造成的一种现象。
在完全失重的状态下，那里是一个奇妙的世界。在那里物体对它的支持物完全失去了压力，可以静止停留在任何位置上，把茶杯倒过来，水也不往外流；握茶杯的手即使松开了，杯子也不会掉下来；鹅毛可以沉入水底，铅球能浮出水面，水银和水可以均匀地混合在一起；人可以如同神话中的孙悟空一样，不费吹灰之力推倒一座大山，一个跟头能翻越十万八千里；要想睡觉也不用床板和枕头，可以站着睡、躺着睡，甚至可以悬浮着睡，反正一样舒服……那么物体在什么状态下才会失去重量呢？一是当地球失去了对它的引力；二是在地球引力作用下，物体无阻挡地自由下落时，都会出现失重状态。拿一般人所熟悉的电梯来说，当电梯静止时，人对电梯的地板产生压力，这就是人的重量；如果由电梯的缆绳突然中断了，电梯和人以同样的速度自由下落，电梯不再阻挡人，人对电梯就不再有压力。此时电梯里如果有一个磅秤，人站在磅秤上，就会发现磅秤的指针是零。这表明此时电梯里的人没有重量，电梯里成了失重世界。
科学家们发现，利用失重现象，可以在宇宙空间生产、制造出许多优异的材料和产品。因为失重世界里那些得天独厚的条件是地球上模拟不了的。由于没有轻重之分，不同成分的液体混合在一起，不会发生分层现象，也不会产生冷热对流的作用。这样冷却后的物体，其结构非常均匀、细密。利用这一点，可以冶炼出内部没有丝毫缺陷的合金与复合材料。如果向液态金属里充气，能够得到像木材一样轻、比钢铁还要坚硬的泡沫金属；而泡沫金属在宇航事业和现代建筑业上，大有用场。在失重条件下，液态金属可以像水银那样自然而然地形成圆球，所以制造出来的滚珠都是滚圆的，人们可以获得理想的滚球轴承。在失重世界内，无论是固体还是液体，都能够自由地悬浮在空中。这样，冶炼金属时就不需要用容器盛放冶炼的材料，而使材料悬浮在空中就可以了。这样一来，一是使冶炼不受容器耐温能力的限制，可以冶炼任何难熔金属；二是不受容器化学成分的影响，可以冶炼出纯度高，表面又很完整的材料。利用失重环境，还可以冶炼出细得要用放大镜才能看得见的金属丝，薄得几乎透明的金属膜。在宇航站上生产的蓝宝石“针”，每平方厘米可以承受2吨重的压力，其强度比地球上的同类物质高出10倍。随着宇航事业的发展，失重世界将会给人类带来更多的在地球上不敢想的好处。
太空资源
由于当代宇宙科学技术的迅猛发展，开发太空资源已经不是什么虚无缥缈的幻想，而逐渐变为人类的现实。
“太空资源”是十分宝贵的。
微重力微重力资源是一种很有价值的新资源。由于重力在加工制造过程中影响材料的成分和结构，这就使材料达不到理想要求。而在宇宙空间重力只是地球的百万分之一。在这种微重力的情况下，在宇宙空间，物质能够得到良好的结合，从而制造出地球上不能合成的合金材料。
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。
科学家为何这么肯定
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。
月球水的来源
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。
定居月球不是梦
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？
面对这一问题，人们大可不必为此担心。未来太空城的实际情况并不像人们所想象的那么严重。而解决的办法当然不是靠地球供应。因为如果按每人每天需要9斤食物、水和氧计算，那么，一万太空居民每天就得由地球往返运输45吨的供应品。就是用现代最先进的航天飞机运输，平均每天至少要发射1.5次，而且还只能把各种物资从地面运送到地球的近地轨道。
按现有航天飞机每次运费7000万美元计算，全年从地球到近地轨道的运费至少要花400亿美元。由此可以看出，万人的太空城，仅靠地球来供“养”是不行的。
有上策吗？惟一的出路就是在这座具有小地球环境的太空城上建立起工厂化的超级农场。这种农场，昼夜都有充足的阳光照射，温度、湿度和二氧化碳含量都由人工控制。在那里，常年如春，“风调雨顺”，不会有旱涝虫灾之虑，各种作物都可以茁壮成长，在这种工厂化了的农场里，从选种、栽培、耕作直到收获，都和地球上广种薄收的农业生产方式截然不同。它将采用21世纪最先进的农业科学技术，像工厂生产工业品那样，在每人平均不到一分地的农场里，可以源源不断地生产出品种齐全的粮食、蔬菜、水果、鱼肉蛋奶以及营养丰富的其他食物。对于未来的太空农场来说，计算产量的单位决不是每年亩产多少斤粮食，而是每天亩产多少斤食物。这是太空绿州上的独到之处！
未来的太空制药厂
自古以来，人类就希望自己能健康长寿，如能长生不老，当然就更好了。尤其得了不治之症的时候，都希望能找到灵丹妙药，以战胜死神的威胁。
在我国民间曾流传着这样一个神话，说的是一个皇帝只身一人躲在黟山炼丹，果然成了神仙，得以升天。黟山就是现今安徽省的黄山。后来，根据这个神话，唐玄宗才下令把黟山改为黄山的。李白的著名诗句“仙人炼玉处，羽化留余踪”，也说黄山是仙人炼丹的地方。诸如炼丹升天的神话固然不可信，但在今天，随着生物学、医药学的迅速发展，人类不仅可以升天，而且还能够在太空制药厂里炼制真正的灵“丹”妙“药”。把许多患了不治之症的地球人从死神手里夺回来。
这不是信口开河，也不是无稽之谈。我们知道，当今世界上，许多激素、酶、抗体或其他特效的医药制剂，都是通过培养细胞这一途径制取出来的。可是，要想在体外大规模地培养出活细胞，却面临着许多难以克服的困难。
通常，制药学家们都是选用哺乳动物的细胞进行培养的。欲使这些细胞在脱离原体后仍能继续执行某种功能或进行正常的新陈代谢，必须使它们依附在某些物体上。要是没有一种可以依附的表面，这些细胞就会失去生存能力，也就无法生产出有价值的生物制剂来。进行细胞培养，需要专门设计一种适合于它们“居住”的多层膜培养罐，并为它们提供必要的“营养”，但由于细胞的互相堆叠，会使下面的细胞被上面的细胞“闷”死。
为了解决这个问题，近年来国外又改用一种塑料制成的小球，它的直径小于百万分之一英寸，让每个细胞“居住”在这种小球上，这样，细胞之间互不干扰，能够很好地生存下来。但在地面上由于重力的作用，依附在小球上的细胞容易沉降到培养罐的底部去，从而形成比细胞厚几倍的堆积层。其结果是上层细胞“丰衣足食”，而下层细胞却在“忍饥挨饿”。特别是由于在罐底堆积了许多代谢废物，还可能使上层营养丰富的细胞葬身于下层干瘪细胞所产生的毒素之中。要使它们能够存活，需要不断地搅拌营养液。可是，旋转搅拌又会加速本来就很虚弱的那些细胞的死亡。
如果在太空城的制药厂里，就些棘手的生物工艺难题，就能得到迎刃而解。因为在失重的空间环境中，细胞和小球都不会沉降到容器的底部，因此细胞可以安然地悬浮在培养介质中，永远保持旺盛的活力。将来利用这种方法就可以在太空城的制药厂里生产出大量的各种生物制剂，然后向地球出口，以治疗地球人的一些顽症。
失重环境的另一项重要应用就是生物物质的分离和提纯。例如生物学家和医药学家们最感兴趣的电泳技术将在未来太空城的制药厂里发挥出举足轻重的作用。所谓电泳技术就是将质量和电荷的比值不同的粒子在电场中分离的一种方法。利用这种方法既可能分离不同组分的混合物，又可以分离细胞和蛋白质，甚至可望从“衰老”的细胞中分离出“年青”的细胞，或者从含有癌细胞的细胞中分离出“健康”的细胞。在地面上，电泳技术无用武之地，很难发挥出有效的作用。这是因为在地面上的电泳分离过程中，不论多么小的粒子都同时受到电场力和重力的沉淀作用。在电力使细胞或它们的培养介质受热时，将同时发生对流和作沉淀用。如果重力大于电场力，沉淀就起主要作用，反之，对流将起主要作用。但无论沉淀还是对流都会使本来已经分离的组分重新混合，从而大大降低了电泳分离的效率。然而，在失重的环境下，上述弊病却不复存在了。“阿波罗-联盟”号飞船在进行联合飞行时曾进行过电泳分离试验，试验结果表明，在失重环境下可以从大约5%的肾细胞中分离出尿激素。据计算，其分离效率要比地球上的高6～10倍，而且质量极好。这种尿激素是溶解血检或凝血的一种特效药。在地面上，要制造出这种尿激素那是很难很难的，即使制造出来了，成本也高得惊人。将来，如果能在太空城中投入批量生产，仅美国一个国家，每年至少可以使5万人免死于凝血症。
航天飞机投入正式使用之后，美国和西欧的一些工业公司计划在航天飞机携带的空间实验室上进一步进行电泳技术试验。试验的第一个目标就是从血浆中分离出激素、酶和蛋白质。美国一位从事空间生物制品研究的专家威斯指出，在空间中利用电泳技术生产血浆蛋白的效率要比地球上的高700倍。
在太空制药厂里制取骨胶原也是大有可为的。这种骨胶原是形成肌腱、神经、皮肤、骨骼和血管的基础。从人体组织中提取或复制的骨胶原，可以作为治疗创伤或烧伤的人造皮肤和人造角膜或有助于进行心血管和整形手术的其他薄膜。目前美国巴蒂尔实验室正在研究骨胶原的制造工艺。但在地球上，这种骨胶原是很难生产的，特别是在复制过程中由于重力的作用，蛋白质纤维容易固着，从而导致骨胶原的凝胶体成为一种质量不均匀的结构。而在空间的失重条件下却很容易制取质量极优的骨胶原。巴蒂尔实验室的专家K·休斯认为，在空间制取的优质骨胶原每磅价值可达10万至1000万美元，比黄金要贵若干倍！
这一切至少可以说明，在空间发展制药业或生物制品业的前景是激动人心的，也是十分迷人的。疫苗制品的生产，人体细胞和白蛋白的提纯和制造，红血细胞生成素的制备，各种激素或酶的生产，白细胞或红细胞的分离和培养等，都可能发展成为一种有万利可图的行业。有人估计，仅就疫苗一项，每年可能得到的经济收益将超过15亿美元。因此空间制药业和生物制品业将在未来的空间工业化中占有十分重要的地位，而且也将是未来太空城优先考虑的发展项目之一。一旦太空城经营的制药厂或生物制品投入正式生产，每年将有大量的特效药物或贵重的生物制品向地球出口，销往世界各地。可以想象，地球上有一些人得了“不治之症”以后，服用了来自天堂里的灵“丹”妙“药”而得以起死回生的时候，他们当然不会忘记，拯救他们的“救世生”原来就是迁居太空城的地球人。
未来的太空旅游业
在当今世界上，旅游业是现代文明社会的重要组成部分，也是现代社会是否充满生气、活力的一个重要标志，同时也是许多国家捞取外汇、繁荣经济的重要手段之一。1980年，世界各国仅旅游业所获得的经收益就达960亿美元。因此，各国都根据本国的特点，积极开发旅游资源，并采取一切有效措施招引游客，大力发展本国的旅游事业。可以想见，随着各种高速而廉价的空间交通工具的相继出现，特别在太空城诞生以后，太空旅游业无疑也会成为空间工业化的一项重要内容。
太空旅游，这是千百年来人类的共同愿望。1961年前苏联宇航员加加林终于把这一愿望变成了现实，开创了史诗般的载人航天新纪元。从那时开始，虽然在27余年里，已有200余人进入宇宙空间，但太空旅游至今仍被那些体格健壮的职业宇航员所垄断。造成这种局面的原因固然是多方面的，但太空旅游费用之昂贵是一个重要原因。有人计算过，20世纪60年代用“雷神”导弹改进的运载火箭把每公斤有效载荷发射到空间原费用高达20万美元。再拿“阿波罗”登月飞行用的“土星-V”号运载火箭来说吧。它能把120号的有效载荷送上近地轨道，或把50号重的“阿波罗”飞船送上月球轨道。但不要忘记，一枚“土星-V”号的造价却高达1.85亿美元。就算上月球去旅行吧，如果用“土星-V”号运载火箭，即使50吨重“阿波罗”飞船的重量全都装载旅客，那么每公斤体重的发射费用也得高达3700美元。一位旅游者即使有60公斤的体重，至少得付22.2万美元的发射费用。由此可见，这种别开生面的太空旅行，又有谁能付得起如此惊人的费用呢？
当人类历史跨进20世纪80年代之时，美国国家航宇局创造了载人航天史上的伟大奇迹，这就是第一架航天飞机“哥伦比亚”号，在1981年的两次试航和1982年的第三次试飞都获得了圆满的成功。因为它可以重复使用百次，这就大大降低了发射费用，为科技人员或普通游客带来了太空旅行的新希望。一些宇航专家认为，航天飞机试航的成功，标志着普通人到太空旅行已经有了良好的开端。尽管“挑战者”号航天飞机爆炸，造成七名宇航员全部遇难。但这一悲剧并没有阻止人类继续向太空进军的步伐，太空旅游终将成为活生生的现实。
美国加利福尼亚州的一家咨询公司——“空间-地球”公司受美国国航宇局的委托，负责研究和展望了今后几十年空间工业化的发展前景。这家公司的经济学家保罗·西格勒在谈到空间工业化时指出，太空旅游业肯定会发展成为“一项新兴的事业”。
美国科学应用公司也是热衷于空间工业化的另一个研究单位。这家公司曾于1978年4月15日发表了题为“空间工业化研究”的专题报告。报告不仅指出太空旅游业是空间工业化的一个重要组成部分，而且还估计，在从1985～2010年间空间工业化的时代里，单凭太空旅游业这一项的经济收益就可以达到15亿美元之多。
应该指出，发展空间旅游业的关键是发展更加先进而廉价的空间运输系统和太空城。根据宇航专家和竭力主张空间殖民化人士的设想，不论是发展更加先进的空间运输系统，还是建造人类盼望已久的太空城，都可能在本世纪初变成现实。到那时，人类向往的宇宙空间就再也不是职业宇航员的世袭领地，而变成可供全人类共同分享的乐园。换句话说，具有一般健康状况的任何人，都有资格到空间去旅行。当然，太空旅游者将包括各式各样的人。有的是到空间去开展科学研究和科学实验的自然科学家，有的则是专程到太空去体现生活的文学家、艺术家以及新闻工作者，也有到太空城参观访问的各国政府首脑，还有去太空城洽谈贸易生意的各国商人。当然，那些朝思暮想、希望分享太空旅行之乐的普通游客也是能够如愿以偿的，不过是按顺序排队，耐心等待。也许，地质学家和探险家们，是最有希望到月球，到太阳系其他行星，到小行星上去从事实地考察任务和探险任务的了。太空旅游者的目的尽管不尽相同，但是，太空城却是他们非参观不可的游览胜地，这就为大力发展太空城的旅游业开辟了无比广阔的前景。
美国普林斯顿大学教授、空间殖民化最积极的倡导者奥尼尔，在预言今后一百年内人类社会的发展前景时曾乐观地指出，到2081年，将出现每秒行程500公里的宇宙飞船。在太阳系内，尤其是在木星和火星之间的小行星带之中，将出现许多太空城群，届时“每年将有两亿人往返于地球与太空之间。”如果他的预言能够实现，那么由此而发展起来的太空旅游业岂不就对未来太空的经济发展和社会繁荣产生出不可估量的巨大影响吗！
未来的太空城
极力主张空间殖民化的科学家们认为，建造和发展太空城决不是权宜之计，而是人类社会发展的必然结果和长期的奋斗目标。那么，在今后一百年内，空间殖民化的发展前景究竟会如何呢？
这是千百万好心人最为关心的一个问题。科学家从来不相信算命先生的鬼话，也从来不对那些盲目的空想主义寄予什么希望。他们喜欢站在“现在”这块基石上，用冷静的科学态度预测和回答一切问题。如果说他们有什么天分的话，那么，这倒是他们的本能。地球上的问题千头万绪，而且有些问题，比如人口膨胀、地球资源短缺、环境污染、潜在的核战争危险等，都是关系到人类未来前途的重大问题。近年来，未来学开始以它独有的魅力吸引着数以万计的科学家，他们正在对上述问题进行系统而深入的研究，并开辟了一个又一个崭新的研究课题，其中最时髦的课题莫过于地球上的“人口爆炸”问题。为什么呢？因为这个问题是我们的子孙后代所面临的一个严重问题，也是我们今天描绘未来太空城发展前景的重要依据之一。
未来科学家们普遍认为，除了发生热核战争，地球上的“人口爆炸”问题就是不可避免的。它将是今后一百年内世界面临的最棘手的问题。
人口增长率的不断升高是引起人口爆炸的根本原因。人口学家早已密切地注意到，在人类历史上，过去几千年世界人口的增长并不显著，但在最近一二个世纪中，人口增长的速度却变得愈来愈快了。联邦德国教授德·冯·布兰肯的研究指出，在1750年之前，大约花了1000年的时间，世界人口才翻了一番，但在后来的150年内，也就是到了1900年，世界人口就又翻了一番，紧接着的一次人口成倍增长只用了65年时间。从1965年到2000年世界人口又翻了一番。
目前，在地球上生活的人大约为60亿，其中四分之一生活在东西方的工业国家里，四分之三生活在发展中国家里。在工业国家中每年的人口增长率约为0.8%，而发展中国家有的则高达2.2%。如果从此之后不发生严重的大灾难和特大的战争，那么，到2025年将增加到80多亿，而到2080年有可能会突破百亿大关，甚至会有120亿人生活在地球上。值得注意的是，人口学家们在进行这些估计时，还是以逐渐减少的人口增长率为基础的。
在今后一百年内，如果出现这种局面，我们的地球能对付得了将近3倍于今天世界人口的沉重负担吗？别的暂且不讲，仅以粮食供应来说吧，据世界粮食组织报告，在发展中国家，今天，每5个人中就有1个患有严重的营养不良症。可以想见，到了2080年，如何填饱120亿人的肚皮当然就更成问题了。目前，世界上平均每人每年消费360公斤谷物。如按此标准推算，为了养活120亿人，届时每年需要生产43亿吨谷物。若按发达国家的人均消费水平即480公斤谷物计算的话，到2080年120亿人的总需求量将高达58亿吨谷物，即使到2080年能够把全世界可用于谷物生产的耕地从现在的7.6亿公顷扩展到10亿公顷，则意味着每公顷的粮食产量应从现在的1.5吨增加到4.3吨5.8吨，即分别比现在的单位面积产量增加2-3倍。从现在的农业科学技术水平来看，要做到这一点又谈何容易！
可以想象，人口的大幅度增长，除了吃饭问题难以解决外，资源短缺问题也会变得日趋严重起来。有人认为，由于资源短缺而带来的分配问题甚至可能会引起核战争。这也许意味着，如果解决不好，人类的文明势必将面临着崩溃的严重危险。
难道说，只有核战争才是挽救人类文明社会得以幸存下来的惟一出路吗？当然不是。设法严格控制世界人口的增长，寻找可替代的新资源，也是一些行之有效的办法。尽快发展空间移民化事业，以便让更多的地球人迁到宇宙空间去“安家落户”，也许是解决地球上人口爆炸和资源短缺等问题的重要出路。
从技术上看，随着空间技术的迅速发展，在宇宙空间中建造太空城并不存在很多困难。但是，要想从根本上减轻地球上人口迅速增长的压力，到2080年，至少应让过半数或三分之一的地球人迁到宇宙空间去定居。如果有三分之一的地球人，即40亿人到宇宙空间去定居的话，则除非要建造40万座、每座可居住1万人的太空城。据现在太空城设计师们估计，每座可居住1万人的太空城至少需要10万吨的结构材料。这就是说，建造40万座太空城，至少需要400亿吨的结构材料，实际上，所需要的原材料恐怕会远远地超过这个数字。因为为了确保每座太空城的经济发展和繁荣，还需要源源不断地供应发展工农业生产所需要的各种原料。在空间殖民化的初期阶段，主要是靠月球资源。但是，若要建造数10万座或上百万座太空城，光靠月球资源显然是不行的。
未来人类如何往来太空和地球之间
据科学家的设想，当人类进入开发小行星的新时代之后，空间殖民化将可能出现两种不同的发展趋势一种是建立起超大型的太空城，另一种是发展自治的小型社会团体，或称为自治的“宇宙新村”。
在未来空间殖民化的时代里，主要是建立可居住1万人的车轮型太空城。因为根据地球上的经验，如果城市人口过多，例如超过10万人，不仅难以管理，而且也容易出现盗窃、暗杀、抢劫等种种犯罪活动或其他不道德行为等社会问题。但在未来空间殖民化时代里，为了建立完全独立于地球的社会实体，也需要建立一些较大型的太空城。这种太空城不同于1975年夏季研究中设计的斯坦福轮状太空城。这种超大型太空城是由两个圆柱体组成的“姐妹城”。
每个圆柱体长34公里，直径6.7公里。它们都以相反的方向和每隔两分钟就旋转一周的速度绕轴自转，以产生与地面上类似的重力。两个圆柱相隔90公里，但可以互相往来。这两个太空城虽然近在咫尺，然而寒暑各异，当一个太空城正处于炎夏季节时，另一个则恰好在寒冬腊月里，好似地球的南半球和北半球一样。
在“姐妹城”的外部有两个带有许多“花盆”状的圆环结构，每个“花盆”都是一个独立的农业区。那里没有旱涝灾害，而是土壤肥沃，阳光充足，气候温和，湿度适宜，风调雨顺，可以说是太空城上发展农业和畜牧业的理想场所。在圆柱体的顶部设立了工厂、通信设施和码头。在圆柱体的两端部署太阳能发电站，为太空城的农业生产和居民生活提供电力。
“姐妹城”的内部不仅有环城的河流，碧波荡漾的湖泊，美丽的花园，而且还有3000英尺高和2英里长的大气层，形成一个带有云彩的蓝天。这样厚的大气层和农业区的土壤是阻止宇宙射线侵入的天然“屏障”。因为整个圆筒体和外壳很厚，完全可以抵御流星体的袭击。对于这种超大型的太空城来说，万一在某个地方被一颗小流星击穿的话，需要300年才能把城内的空气漏光。
在这种超大型太空城里，如果它的人口密度象斯坦福轮状太空城那样的话，则可以居住2000万人。但在实际上，并没有必要居住那么多人。因为当人类能够建造这类超大型太空城之时，完全可以不用像初期设计太空城那样注意讲经济原则了，而是应该把环境优美、居住宽敞舒适放在首位。到那时，可以把太空城设计成开式布局，其市区安排大致与现在美国马里兰州的哥伦比亚市一样。许多像别墅一样的两层楼独家住宅，或傍山依河，或坐落在碧波荡漾的湖畔，或掩没在绿树丛荫之中，秀丽幽雅，犹如仙境一般。
在太空城内的各个居住区都设有医院、邮局、饭馆、商业中心和剧院，甚至还有美丽的公园。因为大型太空城是完全独立于地球的，因此那里既重视工农业生产和文化教育事业的发展，也重视各种服务性行业的发展。在太空城的居民们可以完全根据他们自己的专长和爱好选择职业。有的可能成为农业专家、工程师或管理人员，有的可能是艺术家或文学家，有的可能是从事研究某个科学领域的专家。
上面所讲的是空间殖民化向大型化发展的趋势。但在空间殖民化时代里，特别是在开发小行星的时代里，可能出现的另一种发展趋势，就是允许建立各种小型的自治式社会实体，或称作“宇宙新村”。有些不愿意在地球上生活的少数民族或有独特思想和生活方式的人们，可以自愿结合在一起，到小行星带之中建立起自治的社会实体。也许是因为，地球对于这些人来说，要建立一个他们所希望的国家或自治区，肯定会受到种种限制，或遇到不可想象的困难。例如，印第安人要求建立自治区，犹太人则试图牺牲巴勒斯坦人以建立他们的以色列国等。
在空间殖民化时代里，这种棘手的问题便可迎刃而解了。不论是少数民族、宗教团体或任何其他人，都允许他们建造起自治的太空城。
对于希望建立“世外桃源”社会实体的人们来说，更可以到空间去建造他们的太空城，让志同道合的一群人居住在那里，以验证他们新思想或新主义是否具有生命力。从长远的观点来看，通过这类试验，很可能为人类找到最为理想和更有发展前途的社会组织形式和文化形式，这也许是在空间殖民化过程中为人类作出最大贡献的一种崭新的社会组织。
如果有些人不喜欢在闹市里生活，也可以把全家搬迁到小行星上去安家落户，或者几个家庭自愿组成的小集体，将来在太空城上建造一种小型的宇宙飞船，飞船设备齐全，即有供水、供电系统，也具有开发小行星资源，从事工农业生产所需要的设备。据估计，这样的一套设备可能只要5～10万美元，大约相当于现在地球上许多地区买一座住宅所需的费用。在将来，凡是希望在太阳系内旅行和到小行星上安家落户的人们，只要购买这样的一套设备，就可以长期定居在小行星上或在太阳系内旅行。宇航专家们认为，这样的空间旅行比现在人们横渡波涛汹涌的大西洋还容易。万一遇到不测事件，只要向行星际调查队或附近的太空城发出呼救信号，不用多久援救飞船就会赶赴现场，帮助他们脱险。
天文学家还估计，在小行星带之间直径30米左右的小行星有数百万颗之多，每颗这样的小行星都可以居住一群人。对于地球上因为战争或政治原因而需要逃难的人们来说，这些小行星很可能是极为理想的“避难所”。当然，对于某些冒险家或具有浪漫主义色彩的人们来说，这些小行星更是他们暂时居住的理想地方。
上述设想，乍听起来有点像科学幻想一样离奇，但这不是科学幻想，而是完全可以达到的现实。在空间殖民化的进程中，随着人类建造太空城的经验不断丰富，空间交通工具的不断发展，在本世纪的某时候，人类将开始向小行星进军，他们将首先开发与地球轨道相交的那些小行星的资源，并利用这些资源来建造许多款式各异、大小不同的太空城，然后以这些太空城为基地，不断把人类的文明扩展到整个小行星之中。有人估计，在今后一百年内外，无数不同大小的太空城群或“宇宙新村”将像天女散花一样布满火星和木星之整个小行星带之中。每座太空城都以小行星上的资源来发展它们的工农业生产，以繁荣和发展它们的经济。虽然各个的太空城的经济是相对独立的，但是它们之间的贸易往来也是不可缺少的，特别是它们与地球之间的贸易联系或友好往来就更重要了。从某种意义上说，地球仍然是它们推销产品的重要市场，如果在今后一百年内过半数或者至少三分之一的地球人都迁到宇宙空间定居的话，人类往返于天地之间的旅行将变得十分频繁。据空间殖民化的最积极倡导者奥尼尔估计：“到2081年，每年将有2亿人往返于地球与太空城之间。”并预言，到那时将出现每秒3万公里的高速太空飞船。虽然某些太空城与地球相隔数百万甚至数千万公里之遥，但人类乘坐如此高速的太空飞船周游空间中的各个太空城，比今天人们乘飞机周游世界还要容易。这就是空间殖民化展现在人类面前的一个美丽前景。
组织太空家庭不是梦
随着地球上人口的爆满，太空是一个极具诱惑力的生存空间，因此，人类决心征服宇宙，向太空移民。当美国航空航天局（NASA）发射的“克莱门汀”号探测器发现月球上有水，而“月球勘探者”号探测器进一步证实月球上确实有水后，人类加快了开发宇宙的步伐。美、日等国家已计划在月球上建立工厂、旅游基地和月球城，甚至在适当的时候向月球移民。特别是当1997年7月4日美国“火星探路者”号探测器成功地在火星上登陆后，美国提出了雄心勃勃的太空探测计划；在21世纪初，派遣一批太空人，用将近1000天的时间远征火星。
如此宏大的宇航事业，宇航员在太空飞行逗留的时间势必大大延长，于是，一个非常现实的问题提出来了：这大批的宇航员长期离开地球后也需要夫妻生活和养儿育女呀。那么，男女宇航员能否在太空组织家庭，甚至怀孕、分娩和养育下一代呢？
航天医学家认为，男女宇航员在太空组织家庭并养儿育女，是空间生命科学的一大难题，长期以来就受到科学家们的重视。最早研究这个问题的是前苏联。早在20世纪60年代，前苏联的生物卫星就曾送老鼠上天“结婚”，让雌鼠在太空怀孕、分娩，试验获得了成功。但是在太空失重的情况下，生育的幼鼠骨骼脆弱，容易折断，肌肉也松弛无力。后来，前苏联科学们专门设计了“离心增重器”，用使鼠笼高速旋转时产生的离心力来代替地心引力，并产生重力加速度，从而有效地克服了太空失重不良影响。
美国也在加紧这方面的试验研究工作，他们先后将雌雄袋鼠送上太空试验室，让它们在那儿“成家立业”。这些雌雄袋鼠如科学家期望的那样，能够在太空安然无恙地生活、怀孕、分娩，孕育出新的生命。
袋鼠是比较接近人类的哺乳动物，袋鼠上天“成家立业”试验成功地为人类在太空组织家庭探明了路子，但还不能说人类在太空组织家庭的一切问题都已妥善解决了，人类有自己的特殊情感和特殊需求。
例如，要让男女宇航员在太空组织家庭，要考虑女性能否像男性一样能适应长期的太空生活。实践证明，女宇航员经得起太空特殊环境的考验。1964年，前苏联的女宇航员捷列什尼科娃乘坐“东方-6号”宇宙飞船升空遨游，是妇女第一次飞往太空。1983年6月，萨莉·赖德升空遨游，成为美国第一位太空女宇航员。截止1997年，美国共有24名妇女在太空工作过，并有多人多次在太空执行任务。其中香农·露西德在“和平”号空间站上创造了女性在太空轨道上停留187天的新纪录。要特别提出的是，1992年，美国宇航员夫妇马克·李和德维斯还一同双双升空，完成了家庭式的太空飞行。
21世纪将是宇航事业大有作为的时代，宇航员太空之行将是漫长、寂寞和艰辛的，又由于女性同男性一样能胜任太空飞行的重任，美国和俄罗斯负责宇航事业的官员们宣称目前他们都在考虑让男女宇航员在太空谈情说爱和组织太空家庭的问题，许多宇航员也跃跃欲试，愿意率先上天组织太空家庭。美国宇航员福可尔已表示愿意出征火星，进行长达1000天的太空飞行，并且要求同太太一块去火星，谱写人类宇宙航行的新篇章。
但是，从空间生命科学的角度看，航天医学家认为：在太空中长期处于失重状态、大量的宇宙射线、高能粒子辐射和高真空高洁净环境的影响，不能排除对人体生育能力的影响。
话又说回来，男女宇航员在太空失重状态下，究竟能否组织家庭和怀孕、分娩呢？俄罗斯生物学家谢罗娃经过多年的研究认为，航天活动不影响生命的繁衍。美国科学家则持慎重态度，他们认为，人类生命科学的太空实验是空间生命科学的一次重大实践活动，不应仓促行事，要周密安排，何况还有许多困难需要克服呢。但是，他们相信，在本世纪初，随着航天事业的发展和世界各国航天活动的联合进行，定能加快人类空间生命科学事业的进展，当能保证宇航员在宇宙空间连续安全航行数年的长期生命保障系统研制成功之后，那时，男女宇航员在太空中工作、谈情说爱和繁衍后代是完全可能的。人类在太空组织家庭不再是遥远的梦！
“太空婴儿”呱呱诞生的时日，离我们不会太遥远！
未来的太空建筑
自1969年7月美国宇航员阿姆斯特朗登上月球后，人类便意识到未来的生存空间也许会扩展到地球之外的其他星球。
科学家预计在本世纪，太空将会诞生形形色色的建筑。太空将会成为人类的又一旅游胜地。本世纪初，进入太空的人数将超过2万人，其中除旅游者之外，还将包括新闻记者、艺术家和科学工作者。为此，不久前，日本清水公司与美国贝尔和特罗蒂公司的专家设计了一种宇宙宾馆，以便今后想要在宇宙轨道上度几天假的人居住。
宇宙宾馆像现在的人造地球卫星那样，它处在地球上空450公里的高度。宇宙宾馆的形状犹如直径140米的大型游艺场。在宇宙宾馆的四周，房间可供大约100名旅游者住宿。为了使这些旅游者避免由于失重而产生不愉快的感觉，宇宙宾馆将每分钟自转3圈，这样就可以在宇宙宾馆上产生像地球上那样的引力。
美国航天专家詹姆斯·亚伯拉罕森说：由于宇宙航行非常安全，参加旅游的人不一定要有像奥林匹克运动员那样的体魄，只要经过一般的体格检查，体力达到一定状况就可以了。
人们完全可以期待有朝一日可以像出差到外地一样收拾简单行装，穿上宇宙服、搭乘航天飞机到太空遨游，到月球或者到更遥远的地方去。
美国太空总署为了配合星际探险计划，正与波音公司合作研制一种名为“太空花园”的实验性太空舱。这种新型的太空舱，实际上是一个控制生态的“生命维持系统”。
在这个系统中，将种植诸如橙树、棉花和粮食等植物，为太空人提供食物、饮用水，回收他们呼出的二氧化碳、排出的粪便。
科技人员还将采用小球藻系统排除二氧化碳，制造氧气，使空气保持新鲜。如遇紧急情况，空气和水可以自成系统，分开使用。太空花园设有引力相对较弱的“运动区”，供游人们尽兴从事“太空运动”。
太空花园的若干设计方案已完成，其中太空舱中的太阳能电池板能产生35千瓦电量，透过一些特别的镜头把光线聚集到光纤导线上，经过光纤导线传递到终端照明系统，以照射舱中植物。
预计本世纪初，太空花园将装配在美国第一个永久性太空站上。
未来太空中的衣食住行
火星，是太阳系九大行星中除地球之外最适宜人类开发和利用的一颗行星。火星具有比较理想的表面环境，丰富的自然资源，而且离地球较近。人类要在地球之外建立永久性的殖民地，除月球可供选择以外，就是火星及其卫星了。
在2012年至2014年期间，宇航员将会进行火星之旅。那时宇航员将会穿什么上火星，会在火星上吃什么，在太空中的生活又是怎样的呢？
衣：一件衣服300万美元
看到这个数字简直让人无法相信，一件衣服怎么会值300万美元呢？然而这不是一般的衣服，是给宇航员订做的宇航服。这么昂贵的宇航服，它到底由什么制作的呢？
太空环境与我们地球大不一样，在地球上虽然有春、夏、秋、冬的季节变化，但温度的差别也不过几十摄氏度。在太空中则不一样，冷热反复无常。宇航服要做得既能防热又能防寒，其里面共有15层质料，虽然含有15层质料，宇航服也不能做得太厚，不然的话宇航员穿上之后就变做一只大熊猫了，行动起来就很不方便。未来的宇航服关节部位非常灵，加设特别柔软的护垫，而头盔也要加强防高温和太阳紫外线的能力。
宇航员在太空舱中工作的时候，便可以脱下那身价值连城的宇航服，穿上轻便的T恤衫裤。
食：别具风味的太空食品
鸡蛋、蔬菜、牛肉、意大利粉、水果和雪糕等食品，我们都不陌生，其中有些还是我们每天必须的食品。宇航员在太空中也吃这些食品，好像没有什么特别的。但是有一点不同，宇航员在太空中失重的情况下进食是非常有趣的，由于没有重力，食品不会往下掉，只是飘浮在空中，宇航员随时可以张开大嘴来“俘获”这些食品。如果这些食品四处飘浮，那简直会充满整个舱室。这样不但宇航员吃不饱，而且还让这些食品污染了工作舱，因此，宇航员所带去太空的食品必须是完全脱水食品，它们能让宇航员吃得方便，又保证了营养。
如果所有的食品都从地面带过去，是否能满足未来的太空生活呢？答案当然是否定的。如今宇航员正在尝试开发太空食品。初步计划在太空种植小麦，并且试验在太空煮食，由于从地面带上去的食品全部是脱水包装，宇航员进食前需把食物先加热。新建的空间站有微波炉，而一些航天飞机内已装有可口可乐汽水机。所有的宇航员中也许是美国宇航员最幸福了。因为他们除了可乐，还有橙汁，咖啡等。
住：每周沐浴一次
在太空，宇航员只要一天不洗澡，那难闻的气味便很快传遍整个狭小的舱室，引起同伴的不快。
宇航员可以沐浴，但却不能像在地球上那样随心所“浴”。由于没有重力，水不会往下掉，只会四处飘浮，这样怎么洗澡呢？原来，宇航员要进入一个像睡袋的东西内，把身体裹紧，防止水向周围喷出，袋内有香皂和温水射出，清洁好后，真空机便会把香皂和水抽走。不过，由于带到太空的水有限，沐浴又要用很多水，加上过程比较复杂和花时间，宇航员平日只用类似海绵的东西，用少许香皂水润温擦身子，沐浴只是每周一次的“享受”。
还有一个有趣的问题是上厕所。在太空没有重力的情况下，粪便及尿液不会往下沉，一不小心便会飘进舱室里来。现在设备改良了很多，排送问题解决得很好。即使是女宇航员也可以放心使用而不用担心出“丑”了。宇航员的粪便要带回地球进行化验，而尿液则会送出舱外。
行：大空令人骨头脆弱
未来宇航员所肩负的任务，将会愈来愈重，随着空间站一个个建立，他们逗留在太空的时间亦会逐渐加长，要确保宇航员在太空中能顺利工作，不发生危险，除了太空衣的保护，更需要宇航员有良好的体魄和精神。
宇航员每天都要在舱内运动，使自己尽快适应太空。在地心吸引力很低的太空，重量感会突然消失，宇航员钙质流失特别快，骨头会变得特别脆弱，加上又经常穿着厚笨的宇航服做实验，行动起来很不方便，宇航员就要靠运动来锻炼体质。太空生活是单调的，为了带来一些娱乐，有些宇航员带吉他上太空，空闲时一起弹奏或唱歌。
在太空，不管是月球还是火星，都需要面对没有时间、没有生命、没有早晚的环境，这对宇航员也是一个重要的考验。
未来的宇宙天气预报
1998年一月份许多美国人会注意到，他们电视屏幕上的图像神秘地变成天电干扰“雪花”了。
科学家认为，其罪魁并非冬季的风暴雪干扰当地的广播台，而是太阳风暴引起整个美国电视图像的突然中断。
一旦从太阳表面爆发出热气体，就会出现太阳风暴，这些喷发叫做太阳光斑，它会发出含有万亿计的微小粒子的巨大云层，这些粒子飞散于广袤的太空，1月11日地球正处在这一巨大的喷发中，造成几小时卫星与电视传输的中断，专家估计直接经济损失约2亿美元。
美国蒙大拿州立大学的研究人员指出，在不久的将来，坏的“宇宙天气”可能对地球产生更大的破坏作用。他们预言，大的太阳风暴有可能干扰各大陆的通信并引起大的供电中断。
1.多风的天气
地球经常沐浴在太阳风——与其耀眼的阳光一起从太阳发出的持续不断的带电粒子流中，这些粒子多数是带负荷的电子和带正电荷的质子，它们以每秒500公里的速度穿越太空。
科学家们说，虽然太阳风犹如阵阵和风，但强度接近飓风的干扰绝非一般。每11年发生1次，太阳将进入所谓一最高日射期，此时，太阳风的干扰发生更为频繁，强度也更为剧烈。
目前，太阳正处于最低日射期，其标志是太阳风暴相对较少，此时另一个标志是太阳黑子——太阳表面太阳耀斑有关的暗点——相对较少。
不过科学家预言说，太阳在公元2000年的某个时间，太阳将再次进入它最高日射期，到那时会出现几百个太阳黑子与太阳耀斑，将喷发出飞快的粒子流，假如这一预言成真，那么，在20世纪末，下世纪初，地球将处于一个恶劣的宇宙天气中。
2.磁伤害
幸运的一点是，地球有对付太阳风暴的一道天然屏障，这就是地球的磁层——一个确定我们地球磁场边界的眼泪状地区，该磁层能将太阳风中多数带电粒子从地球偏转开，然而，这些粒子有许多不会被偏开，而是被俘获在磁层内。
剩下的其余粒子则旋转穿过南北极地区地磁场中的“孔”。这些正在旋转的粒子碰到大气层中的氮与氧原子，而释放出光脉冲，这些光脉冲常常形成耀眼的光，此即极光。在地处南北极的南纬与北纬地区的夜空中可目击到微微闪烁的亮光。
大的太阳风暴，像去年1月11日那次风暴，其威力之大有可能短时压缩地球的磁层。有时，太阳风暴可以大到将其磁场迭加到地磁场，而产生一个斗头，能让带电粒子注入地球大气层，甚至到达地球表面。
一旦上述情况发生，太阳风的极强作用力不仅仅在太空觉察到在地面上也能觉察到。1989年，在上一次最高日射期间，一次巨大的太阳风曾干扰了整个供电网。这次太阳风暴在加拿大的魁北克省体会最深，那次风暴曾造成供电中断数小时。
3.太阳风暴的预报
一些科学家担心，从现在起再过三年，太阳将进入下一个最高日射期，来自太阳风暴的破坏有可能更为严重。这是因为现代文明比以前更依赖于卫星通信和导航。电力网比10年前更为庞大，从而使它们对太阳风暴更为脆弱。
目前一些科学家正在研究改善宇宙天气预报，人们希望通过使用能昼夜不停监测太阳活动的新型空间探测器，使这些预报更准确，更及时。美国国家航空航天局为此发射了高级合成探测器，即ACE探测器。该飞行器能寻找太阳耀斑的征候并为技术人员提供严重太阳风暴的一个小时的警报。
如果ACE探测到一次太阳风暴的侵袭，技术人员将在风暴肆虐之前，关掉卫星地面上灵敏的电子设备；当风暴过去，再接通电子设备。这样做，就能将太阳风暴对卫星电网破坏减至最低限度。
未来太空城的夜生活
太空城没有海洋，却可以见到“海鹰”在空中展翅飞翔。这事，也许你会觉得奇怪。其实，那不是真正的海鹰，而是孩子们竞相放逐的一种风筝。
一提起放风筝，许多人都会感到妙趣横生。孩子们喜欢，青年们也喜欢，上了年纪的老人又何尝不想让五彩缤纷的风筝展翼高飞呢！人们自然要问，在太空城也是跟地球上一样放风筝吗？不，并非如此。因为这里的气象条件和地球上大不相同，既没有蔚蓝的天空，也没有使风筝升空的“风”。所以，在这里不能从下往上放风筝。而只能从太空城项部高处向下“放”风筝。如此说来，在太空城“放”风筝就有点名不符实了。
但是，太空城上的风筝却做得非常逼真，非常雅致。有时你可以看到十几只五颜六色的风筝，像飞鸟一样从几十米高的地方沿着同一方向同时降落在街心公园，或某一建筑物的屋顶和阳台上。头一回来到这里观光的游客，如果不注意观察，还真可能把张着两只大翅膀的风筝误认为是海鹰在天上飞翔哩！
太空城居民对放风筝的喜欢程度，可比地球人高得多。这也许是因为太空城太缺少飞禽走兽的缘故吧。世世代代生活在地球大自然环境里的人，一旦离开了大自然，无论从心理上还是精神上都会产生一种难以形容的空虚感与寂寞感。为了填补精神上的这种空虚，他们便会本能地通过这些活动来“制造”一种人造环境，从而获得心理上的一些满足。
同样，当你进入居民区时，有时还会发现“天上”飞行着各种飞机。这些飞机当然不会是现代化的超音速飞机，而是青少年们自制的航模飞机，或者是青年人喜欢的滑翔飞机。
从这类航模飞机的制造工艺来看，实可谓巧夺天工，既精美雅致，又小巧玲珑，而且几乎全部由无线电遥控操作。从远外凝视，又何尝不像是飞机正在空中翱翔呢？
当然，这种滑翔机不会也永远不可能成为太空城的交通工具。这只不过是一种娱乐工具。人们喜欢它，也是因为不愿意忘却地球上的这种交通工具。
从本质上说，太空城没有白天和黑夜之分，那是因为它时刻都受到太阳光的照射。但是，为了满足人们对白天黑夜这一生物节律的心理要求，太空城设计大师们依然能够巧妙地按照地球人的习惯，人为地划出白天和黑夜，以便让居民们更好地工作休息。就连居民们的夜生活，大师们已经考虑齐全、安排妥当了，甚至会使你感到，这里的夜生活丝毫也不比地球上单调和枯燥。那么，太空城到底有哪些夜生活可供人民享受呢？
首先，所有体育和游戏场所都可以向你开放。你可以乘宇宙游车到宇宙深空去欣赏宇宙风光，也可以到中心区的游泳池和运动场去从事你所喜欢的各项活动。还可以在有正常重力居住区内打球或乘坐滑翔机。当然，要是你不愿外出，也可以和全家人在一起看电视、打桥牌、玩麻将和玩扑克等。
假如你想换换口味，也可以到太空城的影剧院、俱乐部、舞厅、酒吧间或夜总会去看电影、跳舞、欣赏音乐和从事你所喜欢的其他社交活动。
影剧院和俱乐部等一般都设在有正常重力的地下室内，也许是设在太空城居住的甲板底屋。
每个居民区底下都有二三个可以容纳500人以上的影剧院或俱乐部。这些设施除了供人们看电影看戏外，还可以作为集体活动之用。它们实际上是一种装有许多折叠椅的礼堂。用电动机械支上折叠椅，就可用来放电影，演戏，举行各种集会和其他活动；收起折叠椅，又可供人们跳舞，或进行各种球赛。
虽然太空城上没有专门的电影制片厂或各种专业剧团，但是太空城上可以及时看到从世界各国进口的优秀影片。随着太空城的发展，许多国家的文艺和体育团体会经常到太空城上表演精彩节目。届时太空城上的居民们将会看到各种具有世界先进水平的文艺体育表演。某些杂技项目要是能在中心区的低重力体育场表演，会使人更加惊叹不已。
由于太空城的有效空间极其有限，因此这里的酒吧间、咖啡馆、舞厅或夜总会一般都具有多种用途。它们都设在阶梯式建筑物的最高层。白天，这些设施可用作饭馆、小吃店、冷饮店、水果店、酒店或副食品商店，到了夜晚它们又变成各种娱乐或社交场所。有些地方插放着各种管弦乐，人们可以到这些地方跳舞、喝咖啡、喝啤酒或欣赏音乐，居高临下眺望、观赏整个市区的夜景。
啤酒是太空城自己加工制作的。为了防止酗酒或醉汉闯祸，这里严禁私人酿酒或贩卖各种烈性酒。烈性酒就像海洛因一样被列为地球严格禁运的走私食品。
但是，太空城还不得不生产酒精。因为它是许多飞行器所能采用的最便宜燃料，而且不必从地球进口。