1.太空城居住构想
到目前为止，地球上有些资源已经相当匮乏，而广袤无垠的宇宙则充满了无限丰富的资源，需要的就是探索开拓。人类便试探着想把自己的活动领域延伸到太空，在那里建水电站、建工厂、建农场、建城市，让人在太空生活。想想看，那会是怎样的一幅画面呢？
太空城的建造是人类在太空可以生存的一个主要物质保障。一个太空城，其内必须装有资源循环利用系统，水、空气、食物这些都是生命存在的不可或缺的基础。美国国家航空航天局（NASA）曾经进行过一个实验，将一名科研人员关在了处于长期飞行的环境室内，就是想找出将太空人呼出的空气，加以循环利用的方法，并希望植物能够产生充足的氧气。可喜的是，结果证明：在长时间的太空任务中可以再造空气。
接着就是自动人工重力系统，这是这些年来科学家们热衷并努力钻研的。失去重力，人只能生存几个月，所以人工重力系统的建造至关重要。太空城市要围绕一个轴来旋转，现在主要采取旋转方法来产生加速度，作为重力的替代品。一些专家，包括建筑师与物理学家，他们所设计的太空城，都是围绕着一个轴旋转，通过旋转产生重力，有了重力太空人才能行动自如。
太空要兴建城市，众多挑战将落在建筑设计师身上，比如太空城市运行速度较快，设计时就不得不考虑这方面。即使解决了太空中的“重力”问题，但人工重力和地球上的重力仍不一样。在太空城里，不会遭遇风、雨、雷、雪之忧，那么遮风挡雨的屋顶还需要吗？在太空中，像砖瓦这样传统的建筑材料，就会失去作用。太空建筑材料，一方面要防宇宙射线的辐射，另一方面表面要坚硬到可以抵抗小行星的冲击、碰撞。目前，科学家们正在寻找一种可以自己愈合的材料。太空建筑颠覆了传统的建筑学理论和知识，一旦重力发生改变，一切建筑设计都要重新改变，所以这又将是一个无比巨大的工程。
以上问题都解决之后，那么太空城市将如何抵达太空？第一种方法，可以是在地球上造好基础设施，然后再运送到其他星球。第二种方法，在地球上造好各部件，运送到其他星球后进行组装。也还可以有一种形式，是运用当地星球的资源自行组合。运送这么庞大的家伙，就目前全世界的运载火箭和航天飞机的运输能力来说，是远远达不到的，这还是一个有待研究的问题。
人类构想的未来是美妙的，一个个太空站的建立，对太空城市的建造也就起到一定的作用。相信人类对各大行星的改造，可以让一部分人居住到其他星球上，每一个实践的成功都始于一种念头或者想法，到太空城居住还是一种构想，但人类会一直朝着这个方向努力前进的。
2.未来太空探索的主角是半机械人
美国《太空机器人》的作者罗杰·劳恩尤斯与麦克迪共同指出：也许只有在其他恒星周围发现有类地行星存在，才会激发人们探索太空的无限潜能。
然而，就人类与机器人的自身条件来说，还不具备完成星空探索的能力，机器人的缺点是：缺乏智能动力以及人类在太空任务中表现的适应性和机动性。同时人类自身也存在着缺点，太空辐射是一大杀手，所以人类难免遭到伤害，此外在太空中可能会遭遇到的其他意外事件等，都有可能终止正在进行的太空探索。
有没有一种带有人类特质的机器人能够完成这一使命呢？来自美国的未来派学者雷·科兹威尔就提出这样一个解决方案：将人、机器人合而为一，取两者之优点，成为半机械人。这是有一定理论和实践依据的。
劳恩尤斯称，“随着科技的不断发展与创新，半机械人的大致模样就是：戴着眼镜和助听器、体内安装心脏起搏器，以及髋关节置换器。”实际上，美国宇航局在20世纪60年代，就已经开始着手研究半机械人技术。
半机械人普遍出现在科幻小说和影视作品中，这些半机械人具备一些生物部件并且与人类接近，比如我们熟悉的《太空堡垒卡拉狄加》中的Cylons的机器人就是一个典型。因此，我们可以预测未来太空探索的主角是半机械人。
银河系的孪生兄弟
在距离地球3200万光年的遥远太空深处，有一个非常隐秘的星系，由于它的光线微弱，很难用业余望远镜观测到，因此被人们称“幻影星系”。2007年，哈勃望远镜终于捕捉到了它的美丽倩影，发现它的形状与大小都与我们所在的银河系十分相似，也算得上是银河系的孪生兄弟。
3.移居火星不再是梦
人类要移居火星，首要解决的就是让火星生成人类赖以生存的氧气。对于这一目标，很多科学家认为需要2万～10万年的时间，显然是遥不可及的。但火星协会的创始人、科学家罗伯特·祖柏林却认为，实现这一过程大约只需1000年。
祖柏林这一宏伟计划一共分四步，他们对这一计划的热情高涨得甚至连未来火星共和国的国旗都设计好了，它看上去很像法国国旗的样子，但颜色是红绿蓝而不是法兰西的蓝白红。具体四步如下：
第一步是达到环境地球化临界点。先让火星达到“环境地球化”的临界点，这是完成供给自足的定居点，从而实现移居火星具体计划的第一步，使这个寒冷的星球变得暖起来。要使火星上的所有冰冻物质全部融化，这至少需要使火星的外层大气达到40℃左右。这一项计划估计将在2150年完成。
第二步是释放火星土壤中的大气。目前，在火星上只有稀薄的大气，但30亿年之前，在火星的表面有厚厚的二氧化碳大气层包裹着。由于火星变冷，大部分二氧化碳都被土壤吸收并冷冻起来。当人类完成改造火星第一步后，温暖的气候将使这些二氧化碳释放出来。祖柏林称：“火星土壤中释放出来的二氧化碳，可以在20年内让火星温度再升高5.6℃，到了这时候，一些冰开始融化成水，水也开始蒸发，并产生雨雪等天气现象。”按着他的这种计算，到2200年，火星表面将会拥有0.1个大气压的二氧化碳。所以这项计划需要更多科学家们的努力和探索。
第三步是将植物种到火星上。人类迁移到火星并非没有可能，只要种植一些基因改良的树木和植物，让它们在其四周自制温室环境，释放足够氧分来维持人类和动物的生命，这样人类便可以在火星建立安乐窝。此时的火星居民不用穿太空服就可以走出户外，当然他们还需要氧气袋；普通飞机可以在火星上起降；人们还将建设一个带有穹顶的封闭型城市。
只要火星赤道附近的温度终年保持在0℃以上，火星上就可以有稳定的液态水供应，到2250年，火星已经可以生长植物，不过祖柏林表示，“首先要考虑培育的，当然是能促进光合作用的苔藓以及菌类”。
第四步是获得氧气。植物的生长，意味着氧气的产生，光合作用使二氧化碳逐渐变成氧气。为了加快制造氧气的速度，火星居民将大规模种植各种植物，并小心处理各种垃圾，因为垃圾腐败会制造大量的二氧化碳。
此外，基因工程也将起到重要的作用，祖柏林预测那时科学家将会培育出可以释放出更多氧气的“明星植物”。
随着人类对火星了解的深入，越来越多的科学家，甚至美国宇航局（NASA）都已经开始进行移民火星的科学探索，并且制定了详细的移民计划，美国提出人将在2030年登陆火星。而俄罗斯更是提出，要在2015年将宇航员送上火星。这些大胆的航天计划，将是人类移民火星的第一步。
4.地球会被太阳吞掉吗？
地球未来将何去何从，它的未来命运又是怎样？对于这样的课题，目前许多专家给出了自己的猜测：大约在50亿年后，太阳将膨胀成为巨大的红巨星，吞没离它最近的三颗行星：水星、金星和地球运行轨道，并最终吞掉它们。
然而意大利天文台的三位天文学家，他们花费了7年的时间，通过18台望远镜进行观测与计算，结果发现第一例与地球相似的行星，当它的母恒星变成红巨星时，没有遭到被吞没的命运。这颗行星叫作“291-飞马座B”，距离地球4500光年。当母恒星膨胀时，这个行星和母恒星的距离与地球和太阳的距离相似。所以，他们认为地球也可能做到。
参与观测的一名天文学家说：“我们可以安全地预测，当太阳变成红巨星时，只有水星和金星被吞没。”但究竟地球将何去何从，这还是一个未知的课题。
5.实现火星地球化
到目前为止，几经考证，火星上不存在生命。火星上空气十分稀薄，在火星大气里，CO2占95%以上，而O2只占0.13%，并且气压也很低，大约为地球的1%；气温比较低，昼夜温差在120℃以上。就是在这样的环境下，美国送往火星的探测器，却发现火星上有“生化活动”的某种迹象存在。
这样看来，只要将火星的环境改造一下，不就可以实现“火星地球化”了吗？火星是地球之外最适合生命存在的星球。火星表层有大气，也有地球上经常见到的风沙，和地球一样有一年四季，只是火星一年相当于地球上的两年。
地球生命的形成，要求相当苛刻。它必须要有适当的温度、气压、空气、水，还有能够阻挡来自宇宙的紫外线辐射……任何一条都少不得。而这些火星上一点也不具备。
从上面的叙述中，我们看到火星环境如此恶劣。人类是创造奇迹的物种，所以我们的科学家认为，人类可以改造好火星环境，让它真正成为适合人类生存的崭新环境。要想做到这一点，虽然并非轻而易举的事，但只要肯加大对其投入，办到的可能性还是相当大的。
经过大量探测，现在我们可以知道，在火星土层中含有大量的水和二氧化碳。科研人员表明，火星上一定有氮存在，这是火星与地球最大的相似之处。所以，火星大气的材料就有了。火星大气改造可分两步走：其一，将火星的大气层变得更稠密，现在火星的大气压力只有地球的大约百分之一。其二，“加热”火星，由于火星表面温度低于零下60摄氏度，因此不适宜大型生物的生存。
改造后的火星大气不一定很稳定，会引起火星气候的不稳定，但是这些都不会阻碍“火星地球化”。这是因为，火星上的全部生物对这种不稳定环境都有一定的适应能力，这跟地球上的情况是完全一样的。因此，在未来的火星上所产生的生态系统同样也会变得稳定起来，并能适应火星上日照条件的各种变化。
要解决宇宙的紫外线辐射问题困难不大。如果有一天人类真的要移民到火星上，武装自己也是必须的。有一种材料可以做到，那就是玻璃。玻璃不仅有阻挡紫外线的作用，而且还不会影响正常的光合作用。因此，人就可用一种吸收性涂料将自己很好地保护起来，动物可以放在玻璃笼子里喂养，植物可以在温室中生长。如果在改造的火星大气中能制造出大量的甲烷来，那么火星周围就跟地球一样，也会形成一个天然的保护屏障。
人类曾无数次的梦想着在太空旅游，现在这个幻想正在一步步地变成现实。虽然实现“火星地球化”还非常遥远，但请相信未来的“火星人”也许就是地球人的移民。等到“火星实现地球化”之后，地球就不会再孤单了。
6.未来宇航服
未来，航天员就将穿上一种与紧身衣差不多的采用高科技制成的轻便、单薄的航天服。我们一想到航天员，脑海中就会浮现出一副体态臃肿、模样憨厚的形象，这实际上对太空探索是十分不利的，于是科学家就积极研制新的宇航服。
来自美国麻省理工学院的研究人员，就正研发一种叫做“生物服装系统”的服饰。这种宇航服类似人体的“第二层皮肤”，在其表面将喷有一层可被有机生物分解的涂层，而这正是在宇宙变化莫测的环境中，可以保护航天员的保护膜。而且，在这“第二层皮肤”中，不仅能嵌入人工肌肉纤维（这种纤维是由电力驱动的），增强人的忍耐力，还能在其内设置电脑、信息传导设备以及用于太空行走等舱外活动工具等等。
负责这种“生物服装系统”项目的达瓦·纽曼，是麻省理工学院航空学、太空航空学、工程系统学系教授。他说：“我们去月球和火星的目的是进行舱外活动与探索，而并不是为了只在机舱里。我们要让航天员能够轻松自如地活动起来。”他还指出，肥大臃肿的宇航服对航天员的活动限制很大，在重量和质量上，也很有限制。
据悉，这种“生物服装系统”研制，在技术上已趋成熟，各种材料更加高科技化，如所需的开放气室式泡沫材料、记忆合金等智能材料，还有电子编织技术等一些先进技术也在快速发展。
研制“生物服装系统”的科学家最终希望，在宇航员与宇航服之间，就像人与地球植物那样能够共生一样：让宇航员呼出的二氧化碳和水蒸气，能够在宇航服内转换成可供再次被吸收的氧气。我们希望这样的宇航服可以早日研制成功。