农业是人类生存的保证，提高农作物产量的根本出路在于依靠科技进步。在21世纪的今天，通信广播卫星、资源卫星、气象卫星、导航定位卫星在农业现代化中均获得了广泛应用，作物产量如何，有无病虫害，种植面积多少，旱涝情况等，通过卫星一目了然。这些信息可对指导作物种植面积，及早发现病虫害，确定产品价格，以及解决农业发展中出现的重大问题，推进高产、优质、高效农业的发展做出新的贡献。
在材料加工领域，太空为我们带来了意想不到的收获。人类利用空间微重力环境资源，超高度真空、强宇宙粒子辐射等资源，已经生产出导磁体、难混合金、复合材料等多种功能的材料。有资料称，苏联从1980年至1990年在空间站上进行了500项材料加工实验，范围涉及金属和合金、光学材料、超导体、电子晶体、陶瓷和蛋白质晶体等。如今，空间生长砷化镓晶体，已成为最有希望的商品。在微重力流体科学方面，通过对当代物理学许多前沿理论、实践课题的研究，如临界点现象、表面行为、液滴燃烧、颗粒云等，揭示出许多新的规律，一些新兴产业由此应运而生。在加工工艺方面，已取得的新工艺有皮壳工艺、无熔器加工工艺、电泳工艺等，这些工艺既进一步促进空间材料生产的发展，又为改进地面材料生产指明了方向。如电泳工艺，可提高分离速度400~700倍，目前，这一工艺被认为是空间材料加工中最有经济效益的项目之一。这些无疑将对未来人类社会产生深远的影响。
在生物学领域，太空环境为人类进行实验提供了不同的外在条件。各国宇航员在太空中进行了一系列生物学实验，主要是对生物体物质、能量循环及调节研究的生物圈研究；利用微重力促进生命进程研究及对微重力环境如何影响地球上生物机体的形成、功能与行为研究的重量生物学研究；对暴露在空间高能环境中的生物体损伤与防护研究的辐射生物学研究。在空间站里，还进行了生物体培养。在空间微重力条件下进行生物体组织培养，可以避免地面重力条件所造成的对流和沉淀作用，可以获得比地面条件下更好的效果。该项实验不仅有助于人们对空间环境适应情况的研究，同时，作为未来在空间站或外星建立动植物养殖场的可行性研究的重要组成部分，对人类未来向空间移民宏伟计划的实现产生了深远的影响。前苏联在“和平”号上进行的生物技术实验表明，微重力条件下既能获得高纯度、物理化学性能高度均匀的生物制剂，又能同时保证提高生物技术加工的产量和有效性，所获得的各种蛋白质单晶的性能是地面实验所无法达到的。太空中生物制剂提纯功效可增加400~1000倍，提纯度是地面的10倍。已分离出地面很难分离的哺乳动物特化细胞和蛋白质，其纯度比地面高4~5倍，提纯速度提高400~700倍，这些成果给药物学研究带来了新的生机。一些地面不可能制造和提纯的药物，在空间却可以完成。空间特殊的环境，为人类利用空间环境生产生物制剂显示着新的前景。在空间生物学及生命科学研究上，发现了微重力环境对生物生长特性性状以及植物种子遗传基因改变有较大影响，从而，为植物改良品种找出捷径。
二、待开发的太空资源
空间资源的开发利用促进了人类社会的进步，改变了人们的观念和生活。大规模开发利用太空资源，将是21世纪人类拓展生存空间的有效手段。太空资源的优势如下。
首先是太空得天独厚的位置资源。人站在地面上即使天气再好，视野再开阔，充其量也只能看到几公里的地方。乘飞机能看到方圆数十公里，甚至数百公里的地方。站在珠穆朗玛峰上，能看到0.07%的地球表面，在离地球200公里轨道上的人造卫星，可以看到14%的地球表面，在距地面35786公里的地球静止轨道上的航天器，则可以观察到42%的地球表面。也就是说，人类利用高远位置资源，在距地面35786公里的地球静止轨道上发射三颗通信卫星，就可以覆盖整个地球。因此，太空高远的位置是一种宝贵的资源，充分利用这种位置资源具有重要意义。
其次是高真空、微重力环境资源。在距地面100公里以上的高度，没有空气，是“真空地带”。在这个硕大的“真空罐”里，没有氧和其他气体，这种空间高真空状态体积硕大，且纯净无污染。在绕地轨道上运行的航天器中的物体，既受到地球引力的作用，又受到惯性离心力的作用，这两种力达到平衡，等效于重力消失，只受到其他微小干扰力的作用，而处于微重力状态。此时，航天器里物体的重量，只有地面的十万分之一或百万分之一，物体可悬浮空中漂乎不定。空气、水受热后，不会处于上下对流的情况，液体也没有固定的水平面。比重不同的液体，可以在一起和平共处。不难想象，这种奇特环境，对新材料加工、微生物、细胞、蛋白质晶体的生长与培养是十分有利的，它将使微生物发生遗传变异，其结果不仅尺寸大小发生变化，而且纯度也高。国外很多企业家都向往去太空开厂，那里可以生产出许多地球上难以制造的东西。日本人曾做过一项试验：把火箭射到大气层之上进行冶金，结果产品质量特别良好。这是因为太空没有空气，不费吹灰之力就实现了技术上颇复杂的“真空冶炼”。美国人则惊奇地发现在外层空间做出的塑料小球滴溜滚圆，毫厘不差。道理也很简单，产品是在失重的状态下得出的，没有重力的干扰，误差自然也消灭了。除了这几样外，适宜拿到太空中去生产的东西还有不少，比如合金、陶瓷、化工原料以及电子工业上大量使用的晶体等。
第三是强辐射、宇宙粒子射线辐射。这种辐射，就是看不见的高能粒子流，它能穿过人体，杀死细胞。太空中充满着各种强烈的辐射，如，银河宇宙线、太阳电磁辐射、太阳宇宙线和太阳风等，充满着能量和万有引力场。虽然这种辐射对正常人体有危害作用，但是在一定条件下，它却可以用于医学治疗。
第四是能量丰富的太阳能。太阳每时每刻都在进行剧烈的反应，从而产生巨大的能源流。据测算，太阳每秒钟将81万亿千瓦的热能量送给地球，晴天，太阳每秒钟照射地球每平方米为1度电量，每秒带给地球的总热量相对于现今全世界每秒发电量的数万倍。地球每秒钟所获得的太阳能量相当于燃烧550万吨优质煤所发出的能量。因此，太阳是一个取之不尽、用之不竭的洁净能源宝库，充分利用太阳能前途无量。太阳所散发的热量中只有二十二亿分之一的能量到达地球，在太空建立太阳能电站，可以克服由于太阳光被地球大气层反射、折射、散射和吸收后损失的能量，还可以克服晚上没有太阳和阴天、雨天减少的可利用的能量。其独特的优势，使太空发电前景非常广阔。在宇宙空间建立发电站——大型卫星太阳能电站的设想，经过多年酝酿，已逐渐成熟。在地面和轨道上进行的实验研究提供了可靠的设计资料。因此，现在积极进行的卫星电站计划，无论在规模和建造途径上，都和早期提出的方案有所不同。1968年，美国工程师彼得·格拉塞尔提出了在空间建立卫星太阳能电站的大胆设想，一时舆论为之哗然。有人讥笑说，这不过是一个空间乌托邦的幻想。事隔不久，波音公司公布了卫星太阳能电站的第一个设计。由于空间技术和电能转换材料的进步，人们开始看到这个计划的现实性和它对地球能源革命可能带来的深远意义。据有关专家预测，到2020年世界人口很可能超过80亿，能源危机是影响人类生存与发展的大问题。据统计，仅对电能的需求年增长率就大于2.5%，尤其是占人口80%的发展中国家，需求更旺。而最有希望的能源是直接将太阳能转变为电能，它可克服火力发电污染严重，消耗燃料，水力发电水源严重不足等难题，在太空中利用太阳能发电，可以在不需燃料，完全无污染，不需要架设输电线路的情况下，直接向空间站或航天飞机上供电，也可向地面供电。
与建造在地球上的太阳能电站比较，卫星太阳能电站还有下列优点。其一，地球上接受的太阳能受地理纬度的影响很大，赤道是地球上日照最充沛的地方，接收到的太阳能也只及宇宙空间得到的太阳能的六分之一。其二，地球上日照时间只占全天24小时的一小部分，而同步轨道卫星一年之中有275天全天24小时日照不断，只有90天出现被地球挡住阳光的机会，何况一天之内最多不超过72分钟，可见卫星太阳能电站效率比地面电站高得多。设计中的卫星太阳能电站像一座在宇宙空间浮动的岛屿，在耀眼的阳光下不分昼夜地连续工作，为地球居民提供巨大的能源，而对地没有任何损害和污染，这种电站是何等理想啊！卫星电站的原理是利用大面积太阳电池板将太阳能转换为电能。一个卫星电站所用太阳电池板的面积达100平方公里以上，所以产生的电能也是相当惊人的——200万至2000万千瓦，地球上最大的水力发电站也无法和它比拟。要把这样多的电能从几万公里的高空传输到地面，唯一的办法是使用微波传输。微波传输系统由四个基本部分组成，即：直流一微波转换系统、发射天线、地面接收天线、微波一直流转换系统。整个系统的效率为55%~65%。微波传输系统的核心是几十万个特高频功率管组成的发射天线，它可以把高压直流电转换成微波能，对准地面接收天线发射，像雷达天线发射电波一样。
第五就是对月球的利用了。月球是近地空间除地球外唯一的大型天体。其实，月球并不是不毛之地，不仅月球上存在大量矿藏，即使整个月球环境，对于人类来说都是极其宝贵的资源。据目前已经进行的科学探测表明，月球上至少存在着丰富的氧、硅、铝、铁等资源；月球上没有大气层对光线和电波的吸收、散射和折射，直接承受太阳的辐射，没有尘埃污染，没有磁场，月球的背面没有人造光源和射电的干扰，地震很微小，有漫长的黑夜，黑夜温度很低，是天文观测、生物科学和高能物理等实验的理想场所。月球上有丰富的能源。通过探测发现，月球表面覆盖着一层岩屑、粉尘、角砾岩和冲击玻璃组成的细小颗粒物质。这层月壤富含由太阳风粒子积累所形成的气体，如氢、氦、氖、氮等。这些气体在加热到700摄氏度时，就可以全部释放出来。其中，氦—3气体是进行核聚变反应发电的高效燃料，在月壤中的资源总量可以达到100万~500万吨。30吨这样的尘埃，经热核反应产生的能源，可相当于美国一年生产能源的总和，如果每年从月球上开采1500吨氦—3，就能满足世界范围内能源的需要。利用氦—3进行热核反应，产生的放射性最低，具有经济安全两大优点。另据计算，从月球中每提炼出1吨氦—3，还可以获得6300吨氢气、700吨氮气和1600吨含碳气体。所以，通过采取一定的技术来获得这些气体，对于人类找到新的能源和维持永久性月球基地十分重要。由于月球几乎没有引力，因此，还可以作为飞向火星的中转站，从那里发射航天器，只需要地球上1/6的能源。
最后，还要利用太空资源发展太空商业。利用太空进行商业化活动，是人类文明发展的必然趋势。20世纪60年代以来，人们利用火箭、卫星、飞船不断地探索、开发通往外层空间的道路。20多年来，前后有150多人次，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。今天，大规模开发空间资源，甚至实现空间居住等大胆的举措，己成为世界上各国航天货运活动的主旋律。
伴随航天客机航线的不断延伸，必然要大力发展太空旅游业，会有越来越多的人去太空旅游。当然途中会设立太空旅馆，太空旅馆的设计也会是别具一格。
21世纪，人类将登上月球或其他小行星去采矿，发射太阳能发电卫星。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。在未来30多年内将陆续建成太空港，人类将在月球、火星以及其他一些小行星上居住，建立太空工厂、开矿、发展农业经济。