美国宇航局为了配合星际探险计划，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、棉花和粮食等植物，为太空人提供食物、饮用水，回收他们排出的二氧化碳及粪便。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”，供游人们尽情从事“太空运动”。
太空城市
由于世界人口急剧膨胀，地球变得越来越拥挤，于是科学家们提出了建立太空城的设想。美国科学家拟建的太空城，一种设计方案是一个旋转的圆筒，圆筒的一端对着太阳，另一头为半球形。一座半径为100米、长为4000米的圆筒太空城可容纳大约1万名居民。另一种设计方案是轮状的供中心旋转的太空城，太空城的整个直径2800米，轮圈本身的直径为300米，轮的外缘是太空城的地面，轮的内缘是太空城的顶部，“屋顶”由透明的材料做成天窗，阳光从天窗射进来，经过调节，使太空城明亮且温暖如春。
科学家们一致认为：人类移居太空不再是虚无缥缈的幻想，人类大规模移居太空已为期不远。飞出地球去，天上有人间！
宇航员的太空行走
2000年9月11日，美国阿特兰蒂斯号航天飞机上的两名宇航员成功地在离地面370公里的太空进行了长达6个小时的太空行走，为建设中的国际空间站安装了电缆等设备。
顾名思义，太空行走是指宇航员乘坐载人航天器进入太空以后施展的一种行为。广义上的太空行走，包括三种情况：一是在密封的载人航天器中行走；二是在舱外宇宙空间的行走；三是在其他天体如月球上的行走。通常说的太空行走，专指宇航员在舱外浩瀚宇宙中的行走。
这种太空行走，比人们在地面上的行走困难得多，但由于其在空间事业上具有无可替代的重要作用，故而历来被航天专家所重视。宇航员步入太空以后，可以从事各种复杂的空间作业，如施放、回收、修理和捕捉航天器，开展科学研究、组装空间站、建设太空城等。这对开发利用空间资源都有重要意义。虽然利用机器人也可以代替人在太空开展工作，但是机器人无法从根本上发挥人的作用。人具有创造力、应变能力和适应能力，有预见性和主动性，能够处理各种意外事件，而机器人却不能。从长远看，人类要征服太空的其他天体，总要走出载人航天器身临其境。因此，太空行走乃是空间事业发展的必然要求。
自20世纪60年代以来，宇航员已成功地进行了一百多次太空行走。第一次是1965年3月18日苏联上升2号宇宙飞船上的宇航员里昂诺夫完成的，他在太空行走了24分钟。接着美国宇航员怀特于同年6月5日从双子星座4号飞船出舱进行了太空行走，历时20分钟。世界上第一次未系保险带的太空行走是1984年2月7日美国宇航员麦坎德利斯和斯图尔特从挑战者号航天飞机上先后出舱完成的。由于太空环境与地面大相径庭，故而对太空行走的宇航员需采取特殊技术措施加以保护。
首先，宇航员必须穿着价值连城的航天服。因为太空是真空状态，没有大气压力，温度变化很大，阳光照射时可高达100多摄氏度，无阳光时可低至零下200多摄氏度，又存在着能伤害人体的各种辐射和微流星体，故而在那里行走时，必须身穿具有生命保障的航天服。该服背部携有生命背包，主要有氧气瓶、水箱、 二氧化碳处理装置、温控和调节器等设备。
其次，宇航员出舱前必须吸一段时间的氧气。为避免造成严重疾病，故而出舱前需要吸取纯氧将体内氮气排出，以免隐患。为此，需有专用供氧设备。
再次，宇航员必须携带喷气背包和通信设备。处于失重状态的宇航员操纵喷嘴朝不同方向喷气，就可使自己向前向后左右上下运动。通信设备又叫通信背包，供宇航员与有关方面进行联系。
最后，宇航员一般还需身携保险带。虽然也有宇航员不携保险带亦进行太空行走，但那是偶然为之。保险带把宇航员和飞行座舱连接起来，以确保安全。
履行空间作业
宇航员以太空行走的方式施放、回收、修理和捕捉航天器早已变为现实。美国宇航员乘坐航天飞机不仅施放了多颗卫星，而且还把在太空运行的发生故障的个别卫星捕捉后加以修理重新置于轨道继续开展工作。有的故障卫星被回收后返归地面，经修理后又从地面发射升空。
这种给卫星或添加燃料，或更换零部件，或检查维护以排除故障等做法，对延长卫星寿命、提高其工作年限和节约资金都有重要的无法替代的作用。
火星大餐新鲜出炉
下一代太空人也许再不必为他们的胃担心了。志愿者们进行了一项实验——吃了30天的“火星大餐”，效果是令人满意的。这项计划是由美国宇航局资助的，旨在为将来长达1000天的载人火星探测计划制订一份既科学又美味的食谱。
一个由康奈尔大学的琼·亨特领导的研究小组花费了两年的时间，利用小麦、西红柿、大豆以及胡萝卜为原料，为宇航员配制出了200余种素食食谱。而所有这些原料都来自于由美国宇航局提出的，供最后选择的15种可以在火星的温室中利用营养液栽培的农作物。“被测试者对这些食物都表示出喜好，但我们更希望了解作为一种经常性的食品，它们能否被宇航员所接受。”亨特说道。
这份“火星食谱”包括了各种各样的、易于宇航员制作的膳食，并且能为宇航员提供适当的营养。研究人员特别注意减少宇航员对钠和铁的摄取量。亨特指出，当水在全体宇航员、生物反应器之间循环时，钠元素将能够达到一个对人体 有害的水平。同时，宇航员的血液中只需要少量的铁。
未来的“火星人”——16名康奈尔大学的职员，成为第一批吃“螃蟹”的人。这份“火星大餐”包括黑豆肉辣酱——通过炖和煸炒一种以小麦为原料的肉类替代品而制成的食物，以及汤和三明治。这套食谱得到了志愿者们的肯定，“我觉得火星食品的味道好极了”。“火星人”伊丽莎白·巴博考克这样说道。
火星食谱的研制对整个火星探测计划都有着重要的意义。在人类飞往火星的漫长旅途中，令人厌倦的单调食物将很有可能造成宇航员的心理问题。在生理上，由于食物的单一，曾导致俄罗斯“和平号”轨道空间站上的宇航员出现体重下降的严重后果。同时，如果能够在那颗红色的星球种植农作物，就可以大大降低装载大量食品所需的高昂成本，无形中，人类或许已离火星更近了一步。
“宇宙农园”种植新鲜蔬菜
日本中央农业综合研究所开发出一种能在失重环境中固定土壤、栽培农作物的装置。它可以用来在太空种植新鲜蔬菜，供空间站的宇航员享用，研究人员把它称为“宇宙农园”。
“宇宙农园”形状像一个水柜，里面装有土壤。研究人员在土壤中埋入开有小口的陶瓷管，用气泵抽出管中空气，然后把它放入模拟的航天器中进行实验，结果证明在失重状态下土壤不会飞散。
研究小组负责人平藤雅之说，宇航员在太空中很想吃上新鲜蔬菜，但在太空环境栽培植物仍在使用营养液进行无土栽培，这存在着溶液难以管理、容器装置太重等缺点。如果用“宇宙农园”栽培植物，就可以利用宇航员的生活垃圾，管理起来也相对容易。
太空飞行与健康
美国前总统布什说，现在已经到了把人送上火星的时候了。他还要在2019年让人们看到美国的国旗飘扬在火星上，可是生物学家和医学家们却没有那么大的把握。
飞向火星来回大约要2年，飞向其他星球可能要几年、甚至几十年的时间。
而以往的飞行不过几个月，最长也不超过2年。参加211天飞行的两名苏联航天员飞行中每天坚持锻炼，仍感到肌肉无力。
美国和苏联都观察了小鼠和大鼠在失重飞行后主要器官组织形态学的变化，这些动物仅参加失重飞行，返回后已出现了很多变化：失重后动物的红细胞减少，这种现象被称为“航天贫血症”；鼠飞行后肌肉明显萎缩；骨质疏松、骨骼强度降低。
除失重外，航天中的其他因素如辐射、大气压力变化、多种有害气体等对人也有影响。尤其辐射是一个严重的威胁。到火星或更远的星球去航行不像登月，登月时其轨道离地球近，尽管那里的地磁场较弱，大气也较稀薄，还是能对辐射起到一定防护作用。而在更远的太空里，充满了宇宙射线，由于失去了天然的防护，辐射对人的影响会更严重。
人进入太空已成为事实，但要人在太空中长期生活、成家立业却是一个难题。苏联科学家根据几次太空飞行的结果，只提出了人可以适应一年半太空飞行而不会发生严重医学问题的看法，这样短的时间对于星际航行是远远不够的。因此，美国和苏联（俄罗斯）都提出应在防护措施的研究上多下功夫。两国都认为应加强空间生命科学的研究。目前生物学的探索也正在蓬勃地展开，研究失重对微生物、植物、动物及人的影响，目的是了解太空中生物生存、繁殖、进化、演变、死亡的规律。人类最终能实现星际航行的愿望，将有待于今后飞行和研究的结果来回答。
太空制药
如今，越来越多的医学突破直接受益于太空科技所取得的成果，据美国政策研究中心预测，到2010年太空制药的收入将达到270亿美元。
我国作为航天大国，在太空制药方面也取得了明显成就。北京东方红航天生物技术有限公司提供的天曲母菌，1999年在“神舟一号”飞船上进行了搭载实验、绕地飞行14圈后，通过太空诱变，发现其中的他汀成分含量比地面提高一倍多，同时成功解决了地面无法做到的他汀与硒的复合问题，形成天然他汀与硒的复合物富硒他汀，由此研制的天曲产品，为心脑血管患者带来了福音。
1987年第一种他汀类药物在美国上市以来，他汀就成为治疗心脑血管疾病最有效的药物。2000年，该类药物在美国全年销售额达167亿美元。但是，该药也有引起人体转氨酶升高、损伤肝脏、抗氧化能力下降等副作用。而富硒他汀既能降低血脂，又能保护肝脏，为广大心脑血管患者康复提供了保证。
全世界每年死于心脑血管病的人数为1500万，患有此类疾病的人更多。我国是心脑血管疾病第一大国，每年有300万人死于此病。有人预测，如果这300万患者服用太空研制的富硒他汀类药物，那么将有100万人的生命得到延续。
太空人如何消磨闲暇
宇航员在太空飞行中如何消磨闲暇？一般来说，宇航员并不十分情愿谈论这个话题，因为他们知道，每次太空飞行耗资巨大，应该多考虑科研，而不应琢磨如何消遣。实际上，医生和心理学家倒非常希望宇航员能注意劳逸结合，否则，总是工作，宇航员很快就会疲劳，也就不能很好地完成科研任务。那么，太空人在飞行闲暇时到底干些什么呢？
1.太空高尔夫
曾先后于1983年和1992年乘“阿特兰蒂斯”号航天飞机登空的美国宇航员比隆·里赫坚贝尔格说：“我们全体机组人员在第二次太空飞行中找到了一种消磨空闲时间的好方法——在失重条件下打高尔夫球。我们把一只男袜团成球状，然后用胶条缠上几圈。高尔夫球落点的小洞穴是临时用一截儿绝缘线圈做成并插在美国政府赠送宇航员的椭圆形帽子上。由于没有高质量的曲棍，我们只能用一个带长把儿的检修镜替代。”
“开始时不好打，也很不习惯，但后来慢慢地掌握了打球的要领，也能进球了，太空高尔夫给我们带来了无限快乐！”里赫坚贝尔格高兴地说，“真是没辙。要知道，娱乐是人性的一个组成部分。”
曾三次参加太空飞行的美国宇航员麦克·马尔林像孩子一样兴奋地回忆起做太空游戏时的情景：“几乎所有参加过太空实验的人，都玩过在失重条件下打漂浮着的水气球游戏。记得，有一次我们用糖块儿打棒球。还有一次，全机组人员一起在太空中踢足球。大家开心极了！”
2.聪明人的游戏
如果谁喜欢从事单人体育运动，那么，他就可以搞太空技巧。据美国宇航员回忆，“阿特兰蒂斯”号航天飞机的货舱内通道比较宽敞，一些技巧爱好者就在空中做一系列“高难动作”，翻着筋斗，飞进飞出货舱口，真是太刺激了！失重条件下的“跳跃健将”里赫坚贝尔格在介绍经验时说：“最优美的动作应该是连续几个空翻，然后准确无误地进入货舱口。要想达到这一目的并不难，你只要连 续练上几天，头上撞几个包，就可荣登太空技巧运动大师的宝座啦！”
曾四次参加太空飞行的美国宇航员凯特琳·多尔彤女士对记者说，开始时，人的意识很难接受一个事实，即天花板随时都可能成为地板，而地板也可以成为天花板。但渐渐地人们对倒立行走便习以为常了。
有的失重现象的游戏匪夷所思。曾四次参加过太空飞行的汤姆·辛里克斯介绍说，1996年他们在太空飞行时突发奇想：跳井自杀。他们几个人围坐在中舱通向黑洞洞的实验舱的舱口。“我们决定尽量使自己相信，我们是围坐在一口深井旁，我们中的一个人把舱门用力推开，我们的目光也随坠落的舱门而去，突然，一名宇航员纵身跳下‘深渊’，并假装恐惧地大声喊叫。当然，由于失重，宇航员有惊无险。”
太空梯
“可上九天揽月，可下五洋捉鳖。”上天遨游宇宙是人类的梦想。现在我们进入太空用的是化学火箭发射的宇宙飞船，正在试验的有太阳风帆。要想到太阳系外游览，还需加快飞船速度，核子火箭、光子火箭、电磁火箭、光帆都在试验和设想中。更离奇的处在幻想阶段的宇宙旅行方式还有量子超距传送。即将人体或物体分解成量子，利用神秘的量子远距效应，把原型量子的性质传送出去，瞬间即可到达目的地，再把这些量子合成人体或物体。
有了梦想，才有实现的可能，科幻从来就是现代科技的先驱。现在的宇宙飞船就是在科幻小说的基础上，由宇航先驱俄罗斯的齐奥尔科夫斯基最先提出来的。
而让人造卫星放下梯子以建立“登天之塔”则是在上世纪70年代英国著名科幻作家阿瑟·克拉克的小说《天堂的喷泉》中提出来的。他设想在地球赤道上空的一颗与地球同步轨道的卫星上向下伸展出一个梯子，由于同步卫星在天空中相对地面没有移动，所以人类可以乘坐电梯到达近地宇宙空间做观光旅游。当时有人问他需要多少时间才能实现太空梯的梦想，他说，在大家停止微笑后的50年。
