第三次技术革命也催生了除信息能源以外其他能源的开发与利用。比较有代表性的就是在20世纪70年代，以核能、水能、风能、生物能和太阳能等为代表的一批新能源的问世，不但优化了人类利用传统化学能源的结构，还促进了生态的保持，减少了环境的污染，所以有人把这一时期称之为第四次技术革命（又叫做新能源革命）。
对于这种观点正确与否，我们先不做评判，还是先来分析一下，三次技术革命的共同点都是能源革命。能源，作为技术革命的核心，可以彻底地改变整个人类的生活方式和思维方式，涉及到人类社会发展的所有领域。而这些能源的诞生，每一次都能够符合当时人类生产力和生产关系发展现状的实际需要。所以，这种能源一经问世，就能迅速地为人类文明带来巨大可观的经济效益。所不同的是这三次革命的规模及对人类社会的影响和改变都呈明显的递增关系。
对于核能、水能、风能、生物能和太阳能等这些新能源来说，它们目前所应用的领域主要是发电应用方式，形式过于单一，所提供的电能占总发电量的比重也相当低。水能、风能和太阳能由于受到自然条件的影响（比如地理位置、气候和天气），均不能持续稳定地转化为电能。而且它们属于天然能源，也不能通过人工方式改变其能量密度。水能、风能和其他生物能源最终来源于太阳，我们对这些能源的利用实质上是对太阳能间接或直接的提取。核能是人类目前所使用的唯一不是来源于太阳的能源，核能虽然可以持续发电，但是核燃料是一种极危险的放射性物质，历史上数次核泄漏危机，更是让人类对核能的利用前景感到担忧。
从目前人类的科技发展水平看，包括核能在内的新能源还不能对人类文明发展全局带来革命性的影响，其实它们都是在信息技术发展的促使下诞生的。作为第三次信息能源技术革命从属地位的能源，一定程度上可以为信息技术的发展提供一些更广泛的应用空间，算不上真正意义上的第四次技术革命。
至于第四次技术革命什么时候到来，我们不好预计，总之它也应当是一场能彻底改变世界的能源革命，这种能源是我们从未所知的能源，也许现在存在于某些理论中，只不过是人类还没有找到开发其利用价值的方式。
探索宇宙第一阶段：用能源克服引力
航天器与能源
航天技术伴随第三次技术革命时代的到来，也决不是一种偶然。计算机的问世，人们利用信息能源，改变了传统的粗放生产制造格局，向高、精、尖的集约模式发展。精密仪器设备及零部件的加工，高强度、高温合金和复合材料的制造，高能量燃烧剂的提取，高复杂的流体气动理论计算和控制系统、遥测系统程序的编制等，这些都离不开信息技术参与的复杂运算支持。航天技术正是这些高、精、尖领域完美结合的产物，也是信息技术发展的集中体现。
信息技术对航天发展起到一个控制和保障作用，它可以使航天器在高负荷、高强度、高温和高压的环境下，所有设备和部件仍能完成精确、无误的工作和实现稳定的运行。但是航天器不仅仅需要这种控制能源，更需要一种动力能源，为航天器的飞行提供能量。
化学能发动机
现在航天器所使用的高能化学燃料通过剧烈燃料将其中的化学能释放出来，转化为飞行的动能，而化学能的能量密度是一定的，无论我们使用何种推进剂，总有一个极限。要想增加携带的能量，必须增加燃料本身的质量。
在所有化学燃料当中，氢燃料是能量密度最高的一种，它的燃烧值为1.43×108焦耳/千克，即1千克氢完全燃烧时所释放的能量为1.43×108焦耳。这比通常运载火箭使用的肼、煤油的燃烧值高出许多。但是氢气的沸点极低，为-252.8℃，这给氢燃料的生产与储存带来了很大的技术难度。况且氢气化学性质非常活跃，在使用的过程中，很容易发生爆炸，所以氢氧火箭发动机虽然在推进效率上有着绝对的优势，但是要想实现技术的突破与成熟运用，还要面临很多严格的要求。
2007年11月11日，美国成功发射了“德尔塔”4重型运载火箭，这是一枚由全氢氧火箭发动机推进的运载火箭，由波音公司制造。该火箭芯级装有一台真空推力约为300吨力级的RS-68氢氧火箭发动机，两个助推器也各装有一台RS-68氢氧火箭发动机，助推器是和芯级完全相同的标准火箭模块。火箭第二级装有一台推力为11吨力级的RL-10B2氢氧火箭发动机，“德尔塔”4重型运载火箭的起飞推力为900多吨力，可将近25吨的有效载荷送入近地轨道。
而与“德尔塔”4重型运载火箭同一级别，正处在研制中的“宇宙神”5重型运载火箭，它的两个助推器和芯级使用的也均为标准芯级火箭模块，分别装有一台真空推力为415吨力的RD-180煤油/液氧发动机，总的起飞推力达1200吨力。
虽然“宇宙神”5重型运载火箭的起飞推力比“德尔塔”4重型运载火箭多出300吨力，但是它的近地轨道有效载荷仍然是25吨左右。造成此种情况的原因是， RD-180发动机使用的是煤油燃烧剂，要想获得相同的有效载荷，就必须增加燃烧的存储量，才能释放出与液氢燃烧剂相同的能量。增加燃料的质量，也就使整个火箭的起飞质量增加，起飞推力也相应增加，而增加的这些推力完全是为了克服火箭增加的燃料自重。只有使用液氢这样的高能燃烧剂，才能提高火箭的有效载荷占整个火箭质量的比重，使推进效率获得提升。因此“德尔塔”4比“宇宙神”5更加先进，因为它拥有更高的能量密度。
提高化学火箭发动机的推进效率、增加火箭有效载荷不仅取决于推进剂的选择，还与发动机所采用的循环系统有关。如采用闭式的分级燃烧循环系统，在推进效率上就要比开式的燃气发生器循环系统高出近20%～30%。
如果对推进剂加以合理利用，也可以一定程度上增加有效载荷。在火箭起飞上升阶段，发动机采用大功率状态工作，目的是尽可能迅速将推进剂消耗掉，减轻火箭上升中克服燃料质量所作的功；在火箭的入轨滑行阶段，火箭速度较快，所以上面级火箭发动机一般采用多次点火技术来提高火箭的有效载荷，满足入轨精度要求。在合适的位置实现再次起动，可节省很多有限的能量，减小燃料携带量和提高燃料利用率。火箭的上面级一般采用小推力、高膨胀比的发动机，这样可提高火箭的比冲，提升推进效率。
如果将航天器仅仅发射到近地轨道，我们克服的是地球引力，使用化学能燃料比较适合。而将航天器送入月球轨道，化学能燃料显得有些勉强。在“阿波罗”计划中，“土星”5号运载火箭所使用的就是化学推进剂，只不过运载火箭燃料的携带量和体积比近地轨道的要大得多，但还算在可行范围内。
为了节省每次从发射到近地轨道的能量消耗，我们还可以采取中转登月方式，毕竟地球和月球之间的距离相比其他星体还是近得多，还有一定的自主选择余地。
探索宇宙第二阶段：用能源提升速度
火星探测
登陆月球决不是我们的最终梦想，月球作为我们进入太空的下一个目标，同样也将逐渐成为一个长期有人居住生存的场所。随着在月球开发拓展的规模不断扩大，这个活动场所也不断完善，最终将成为一座月球基地，甚至是永久性月球城市。我们可利用这个庞大而稳定的人造城市向更深远的太空拓展，即行星际探测，首选目标当然是火星。
火星是距离地球较近的行星（仅次于金星），直径仅为地球的一半。火星同样拥有大气，但是火星大气的密度仅为地球的1%，其中二氧化碳占整个大气含量的95.3%，氧气含量仅占0.15%，地表平均温度是-63℃。火星的自转周期为24.5小时，公转周期为687天，约是地球的两倍，这让火星成为太阳系八大行星中与地球特征最为类似的行星。
从最近的火星探测器所传回的信息来看，火星上面确实存在水，只不过这些水埋在火星土壤之下，以固态形式存在。2008年7月31日，NASA科学家宣布，他们在利用“凤凰”号火星探测器为火星土壤样本加热时鉴别出有水蒸气产生，从而确认了火星土层中含有水，这使火星成为太阳系八大行星中唯一可以具备开发价值的行星。
如果人类探测火星获得成功，可以提取火星上的水进行利用，而无需从遥远的地球运输水源，这也是火星与月球相比的一个无可取代的优势。即使人类未来在火星上建立太空基地，也不必担心用水问题。人类无法离开水而生存，火星有水无疑解决了人类驻足火星面临的首要问题。但是目前对火星只能受限于采取无人探测的方式，载人登陆还面临很多障碍。
首要问题是时间问题，探测火星的周期比较长，每两年仅有一次火星距离地球最近的时段适合作为发射窗口，才能在航行过程中节省燃料，这给人员往返和轮换带来很大不便。
其次是路程问题，即使我们利用发射窗口来缩短火星与地球之间的距离，两者之间也有将5600万～6000万千米的距离，探测器也要花费8～9个月的时间，飞赴火星，这里就是节省燃料和提高速度之间的矛盾。想要缩短时间就必须加速，但是一个仅有小轿车大小的航天器，又能携带多少燃料。即使加速到约16.7千米/秒的第三宇宙速度走完这段直线距离也得要80多天的航程，而从地球到月球的时间仅为3～4天。要想被火星捕获，又必须消耗大量的燃料来减速，照此方法飞行，航天器还没有进入环绕火星轨道之前，就已经消耗了携带的全部燃料，所以必须牺牲时间来节省燃料，才可以抵达火星。
现在的火星探测器都是利用地球引力来获得速度，航天器入轨后，由于在转移轨道的近地点上航天器运行速度最快，因此在地近地点进行点火加速，航天器最容易突破11.2千米/秒的第二宇宙速度，以双曲线的轨迹脱离地球飞向火星。而航天器的速度刚好达到11.2千米/秒时，运行轨迹则为抛物线；小于11.2千米/秒则为椭圆。随着航天器远离地球，受地球引力的影响速度也不断减小，加之实际运行的路线轨迹是曲线而不是直线，路程会延长很多，所以总的飞行时间要增加到8个月。
无人探测器探测火星，我们仅仅考虑的是路程、时间的问题。如果采用载人航天器飞赴火星，在漫长的旅行中，我们更需要考虑到人员生存问题。
庞大的火星飞船不可能像现在的国际空间站那样，每个月都有飞船前来补给，我们只有一次装载更多的物资来满足整个航程的供应，那么就意味着，飞船自重和携带的燃料也要成倍增加。更重要的是我们不但要实现宇航员登陆火星，而且要能够返回地球，这次火星之旅才有实际的意义，这是与无人探测火星最大的不同之处。
当宇航员从火星表面返回到火星轨道时，我们在火星上也要建立和地球上大体接近的载人航天系统。火星与月球的情况不同，火星的第一宇宙速度为5.02千米/秒，月球只有2.4千米/秒；火星的重力加速度为3.72千米/秒2，月球仅为1.63千米/秒2。而且火星具有稀薄的大气层，航天器在发射上升的过程中难免会有气动阻力损失。因此，从火星表面发射航天器要比月球复杂得多，建立一套完整的发射系统决不是短时间的事情，仅是将携带的这些设施运送至火星表面就已经很难实现。所以美国的《宇宙学》杂志2010年10月推出的“火星单程”旅行计划，其根本原因就是受到上述困难制约。
2011年11月4日，参与“火星500”项目的6名宇航员完成了长达520天“与世隔绝”的生活，走出密封舱，标志着由欧洲航天局和俄罗斯生物医学研究所组织，耗资1500万美元的模拟火星飞行实验获得圆满成功。这项试验目的在要考查人类长期在太空环境中工作生存时生理和心理上的状态。在这520天的行程中，前250天模拟飞往火星，最后240天返回地球，只有中间30天是登陆火星，在其“表面”上工作，其中95%左右的时间全部浪费在旅行途中，这显然不是我们最终期望的。就像是利用12年的时间建造国际空间站，而真正利用它的时间只有5年，所以我们一定要尽可能缩短航行时间，把更多的时间用于在火星上研究和开发。
核能的利用
为了提高速度而又不因为增加燃料所带来额外质量，我们必须要寻找一种单位质量能量密度高的推进剂。为了使飞船在加速和减速过程中尽量节省时间，在发射阶段有足够大的加速度，而抵达火星前又能迅速将速度降至火星逃逸速度以下，飞船推进系统应当具备足够大的功率。因此，空间能量密度和时间能量密度我们都要提升。
