许多在地面上无法完成的加工工艺，在太空中却可以完成。这类加工工艺的发展前景是十分广阔的。生产泡沫金属是太空材料加工工艺中又一个突出例子。在地面，只有那些具有高黏度的材料（如聚合物），才能形成泡沫结构。想让金属达到类似的效果在地面上是不可能的。可在无重力条件下熔融金属的黏度很低，就能形成泡沫。这种太空生产的泡沫金属多孔且质地均匀，用途很广，在加入金属须后，可以具有钢一样的强度。
完美的高纯材料
在地面上，容器（如坩埚）和空气使材料产生杂质，致使材料的提纯受到很大限制。在太空，可以不用容器冶炼，还可以利用广漠的宇宙高真空迅速地吸除气态挥发物、化合挥发的杂质和蒸气，制备出纯度极高的材料。
“玻璃金属和陶瓷”
利用太空的超低温，可以使熔融金属迅速冷却，使正常移动的原子和分子来不及完成它们有序的排列，生产出像玻璃一样的非晶态金属。这种玻璃金属具有独特的性能，它的强度可比超高强度钢高出1倍，它的硬度、韧性、抗腐蚀能力和磁学特性等性能都相当好。陶瓷是无机非金属材料，能够耐特别高的温度，有广泛的应用前途。
不同凡响的电子材料
小小的电子材料在我们现在的生活中扮演着重要的角色，它广泛地运用于计算机、医疗仪器、能源系统和通信系统等。太空也是高质量，不同凡响的电子材料诞生地。我们知道电子材料的性质直接取决于材料结晶和化学结构的完美程度。而在太空，重力引起的不利现象全部消失，晶体可以在悬浮状态下生长，个体大、位错密度小、无应力、纯度高。所以以电子材料为代表的失重材料科学研究也是太空实验的重要内容。
太空育种
太空是一个充满神奇魅力的地方，在这里会有许多奇迹发生，即便是玄妙的生命也不例外。起步于20世纪60年代的太空育种便是对生命之神的挑战。太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的农业育种新途径，是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一。太空育种揭开了许多生命的奥秘，也创造了太多的生命奇迹。
会有无数奇迹
太空育种和地球普通育种相比具有变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。这完全是生命的奇迹。这要归功于高真空、高能离子辐射、强磁场、高洁净的太空了。在这地面无法模拟的特殊环境中，农作物的变异率较普通诱变育种高3～4倍，育种周期较杂交育种缩短约1倍。目前世界上只有美国、俄罗斯和中国三个国家成功地进行了卫星搭载太空育种。相信未来还会有更多的奇迹诞生。
太空植物你敢吃吗
在地面上很普遍的西红柿、茄子、青椒、南瓜经过太空旅游后，就会摇身一变，大换个模样。这样的太空植物你敢毫无顾忌地吃吗？经科学家检测分析，可以非常负责地告诉大家：经过太空育种的水稻依然是水稻，青椒依然是青椒，并无外来生物基因导入与整合，物种没有发生本质的变化。太空育种与转基因有着根本的区别。所以当你看到篮球般的茄子不必当心，你可以放心食用。太空种子是安全种子，太空种子培育出的农作物是健康食品。
向太空进军的太空育种
太空环境蕴藏着极其丰富多样的资源。太空育种是将植物种子带到太空，在太空进行多种实验后带回地面，经过几代繁殖、观察、寻找新的有益的突变类型，从而培养粮食、蔬菜、水果和其他农作物新品种的过程。太空育种是利用太空资源的一次成功的尝试，这一选育良种的新手段，具有不可低估的经济效益和社会效益。
太空工厂
太空建立工厂，是航天技术发展的一个目标。太空拥有微重力、高真空、超洁净和丰富的太阳能等宝贵资源。在太空工厂里有助于人类进行更广泛领域的新材料加工，细胞、蛋白质晶体的生长与培养，还能生产出更多更有价值的新物质。
生产任务的类型
未来的太空工厂生产任务分两种类型。一是利用零重力、高真空的空间环境，生产地球上急需的优质大型单晶体、火箭和航天器用的高强度复合材料、光学仪器用的高级玻璃、原子反应堆用的耐高温金属材料及高纯度药品等。二是开发月球或其他行星上的原材料，生产空间用的大型结构，如光学与射电天文观测仪器、远空间研究实验室、太阳能发电站和永久性空间住宅等。
提高晶体的完善性
20世纪70年代，美国在“天空实验室”上的试验表明，天上生产的单晶体可比地面上的大10倍。用这种大型、高质量的单晶体制作成单片晶体的计算机，有利于提高计算机的可靠性、存储容量和运算速度。大型高质量单晶体用于固体激光器中，可大大提高功率。
生产“陶瓷金属”
太空环境中的微重力、真空、无菌等条件可以创造出无数奇迹。在地面工厂熔炼合金，由于金属成分的密度不同，重金属会下沉，使炼出来的合金内部成分不均匀。可是在太空中，地球重力几乎觉察不到，连陶瓷粉末也能和镍融合在一起，形成耐高温、超硬度的“陶瓷金属”。
小航天员手册
利用外太空进行商业化活动，是人类文明发展的必然趋势，在未来十年内，人类或许将登上月球以外的其他小行星。美国航天界曾预言，在不久的将来，将有在地球与近地轨道之间航行的新型航天货运客机问世，把在太空中生产的新材料运回地面。
药品的生产
外太空环境的奇特性不光在集成电路、农业育种等领域得到广泛利用，它同时也为生物材料加工提供了更高更快的分离纯度和速度，由此人们可以生产出大量新的高纯度的珍贵药物，癌症、艾滋病等现代医学尚未攻克的疾病或许有望不再成为绝症。
航天产业
航天应用产生了航天产业，这个产业是一个集各项高科技于一体的尖端产业，它的发展不仅可以使太空成为人类理想的超级旅游基地、超级生产基地，还可以成为超级科研基地等。这对带动科学技术发展和国家综合实力提升有不可代替的作用。
太空农业
与普通蔬菜相比，“太空蔬菜”营养含量更高，很好种、抗寒、抗虫、抗病毒、抗旱、抗涝、抗病能力明显增强，且亩产量大。迄今为止，太空育种已经为人类带来40亿千克太空粮食。可见，利用太空的特殊环境，可以使我们的农业发生革命。
太空旅游业
很多人都对太空旅游热情高涨，据一项调查表明，60％的美国人、70％的日本人和43％的德国人都希望有朝一日能够到太空中去玩一趟。有20％的美国人愿意花费4年的收入进行一次为期6天的月球之旅。
太空工业
发展太空工业，可以制造出地球上的传统工业、制造业难以匹敌的高品质的工业产品，所以，很多科学家把太空看做是获取新工业材料、新生物制品的理想生产基地。“物以稀为贵”，“物以精为贵”，太空工业有着非常广阔的发展前景。
小航天员手册
录像机和尿不湿是航天技术转化为民用中最典型的例子。美国人为了拍摄航天员登月过程专门开发了录像机，该技术民用后迅速形成一个利润丰厚的产监。而尿不湿最开始也是为航天员服务的。
“阿波罗”的贡献
美国的“阿波罗”登月计划耗资240亿美元之巨，但这个计划为美国培养了一代高水平科学家。这些科学家的相关科研成果转化为民用后，市场回报高达1：9！
移民月球
随着对月球了解的增多，人们对月球的希望也越来越多。1989年，在纪念人类首次登月20周年之际，当时的美国前总统布什曾宣布，美国要在2005年之前在月球上建立一座科学基地。虽然这个计划现在还未能实现，但越来越多的国家已经开始了探月的计划，相信在不久的将来，人类到月球上生活的愿望会有实现的一天。
“斯马特”1号的发现
2005年，欧洲“斯马特”1号探测器在月球上发现了一个可以建立人类定居点的地方。它在月球北极附近，位于以英国探险家沙克尔顿名字命名的一座环形山的边缘。那里有生产太阳能所需的充足阳光，而且其位置非常靠近一个很可能储存着深冻冰的永久性阴影区。
登月之后
在登上月球后，人类将利用太阳能和月球的冻水制造氧气和氢气，这是火箭的两种最基本燃料。如果月球上的太阳能收集器面积足够大，它甚至可以用微波的形式将能量传送回地球。到2050年，月球基地有望首次将能量传送回地球。月球同时还可能成为人类的原材料基地，如铝、钛、镁、硅、铁以及碳等许多物质，很大一部分将会来自月球。
移民月球计划
美国早已提出了移民月球的计划，初步设想是在月球南极建立开发中心，所需材料则直接取自月球。由于月球土壤中铝和铁含量丰富，因而移民区的主要建材为铝和铁。采得的矿石运到月球南极一处环形山进行冶炼，冶炼所需能源来自太阳能电池板。由于月球土壤五分之一的成分是硅，美国航天专家还计划利用硅等原料制造一种形似玻璃的气凝胶，这种轻质材料既可用于防太阳辐射，又可作为房屋的保温材料。目前，美国马歇尔航天中心和约翰逊航天中心的研究人员共同合作，已最终敲定如何实施移民月球的方案。
固定的月球基地
固定式的基地可以是帐篷式的、充气式的，也可以是框架结构的；可以建在露天、建在开掘的隧道里，也可以建在陨石坑里或月球溶洞中；可以用金属建造，用混凝土建造，用月球上的玄武石建造，也可以用玻璃纤维增强材料建造。这种同定基地的设施要相对完备一些，除了居住舱、实验舱、服务舱外，还要建立起能源供应系统、地月通讯系统等。
月球城堡
随着月球开发利用进一步发展，最终会建立月球城堡供人们居住，那里会有月球人生活区、能源加工厂、动植物培育场，有科学实验园区、月球医疗中心、月球文体中心，还可能有地月机场、星际探测基地和月球军事基地；在那里生活工作的会有宇航员、科研人员和大量机器人，也有长年在此工作的“月球人”、短期来此考察旅游的地球人；天天都可能有月球飞船起降，送来地球上的乘客和物品，同时带回月球上的乘客和物品；会经常有星际探测器和。各类卫星从探测基地发射，去探测宇宙深空的奥秘等等。
定居火星
航天探测表明，早期的火星气候曾很炎热，大量的液态水汹涌澎湃，大气密度是现在的10～50倍，这与现在的地球环境相差无几，而比早期地球环境可能更优越。地球可以成为绿色行星，火星为什么不能呢？所以一些科学家提出了去火星居住的设想，一些太空美术家则描绘了一幅幅火星未来生活的美丽图景。
火星概况
火星比地球小，体积为地球的15％，质量为地球的11％，表面重力为地球的38％。火星有稀薄的大气，95％是二氧化碳，还有3％的氮，大气密度约为地球大气的1％。火星每24．63小时自转一圈，并在一条椭圆轨道上绕太阳公转，周期为687天，因而与地球一样，有四季分明的气候，冬季最低温度为零下125℃，夏季最高温度为22℃，平均气温零下63℃。
火星水资源
科学家一直认为，火星上可能有水。迄今探测发现的大量水流痕迹，至少说明火星上曾经有过滔滔大水。一旦在火星上找到水源，到火星上居住的愿望不说指日可待，也很可能先于到月球。因为那样一来，在火星上建立密闭生态循环系统要比在月球上容易得多、经济得多。如火星上有大气，密闭要求要低得多；火星大气可以降低辐射强度等。火星上的阳光也能满足动植物生长发育的需要。现在欧美和日本在每次火星冲日前后，都要发射火星探测器，其主要目的就是探寻火星上水的踪迹。
火星上的宝贵资源
火星上的宝贵资源使人类在火星生活的梦想有可能成为现实；火星上的绿黏土和火山灰有利于植物生长；火星大气中有足够的二氧化碳气体，可提高植物光合作用的效能，使农作物获得比地球上更大的丰收；火星上到处都是氧化铁等氧化物质，可还原出氧气来；火星上有火山活动和水流冲击形成的各种金属富矿，这比散布在土石中的月球金属元素优越得多。
绿化火星
火星要能够完全适合人类居住，最根本的办法就是绿化火星。绿化火星的关键在于提高火星表面的大气温度，以及增加氧气浓度。着名天文学家和科普作家卡尔·萨根则建议制造黑色尘埃云，因为这可以产生温室效应。这样在温度提高以后，火星两极和地表下的冰冻水就可以逐渐融化。这不仅可以在地表上出现液态水，还可汇集成几百米深的液态水的海洋，发展海洋生物。
惊人的计划
对于人类来说，最重要的是要让火星上生成人类赖以生存的氧气。全球火星协会的创始人、科学家罗伯特·祖柏林认为，火星上出现氧气的这个过程只要大约1000年时间就可以完成。性急的“火星人”甚至设计好了未来火星共和国的国旗，旗帜的颜色是红绿蓝。
“火星之旅”有了新方法
宇宙中的强辐射是火星之旅的一大阻碍。最近，美国宇航局先进概念协会开始投资研究一个让宇航员躲避太空辐射的离奇新方法：让宇航员们在一颗飞往火星的小行星上挖一个洞穴，通过寄居洞中的方法躲避宇宙辐射，宇航员们可以搭乘这颗小行星前往火星。
