如果把空间站和空间平台组合一起，用空间站配备高级生命保障系统和各项服务设施，载人到上面工作，用部署在周围的多个专用空间平台从事自动化工业生产，就能在太空长期高产、稳产，收到巨大的经济效益。
美国科学家提出了一种名叫“空间工业设施”典型方案。这种空间工厂由工作舱和供应舱组成，工作舱用于安装生产设备，进行独立生产；供应舱用于补给原料、供应设备和贮存产品。工作舱长10.6米，直径4.4米，可装载体积70立方米、重5400公斤的设备，供应舱可装载体积50立方米、重9080公斤的货物。这一设施由航天飞机一次运送到预定轨道上，经过组装后就能具备生产能力。平时无人看守，完全自动化生产。航天员定期乘航天飞机上去维修、保养、更换设备、安装仪器和回收产品。
最初的空间工厂主要集中于材料加工、药物试制和太阳能发电方面，将来会扩展到生产其他产品，预料下一世纪就会进入实用阶段。
把太空变成绿洲
齐奥尔科夫斯基曾经指出：必须利用高级植物来充当人在宇宙长期飞行中维持生命的手段。从人造卫星问世以后，航天科学家就开展了在太空栽培植物的实验。
1960年前苏联发射的一颗卫星上就栽培有小球藻、紫鸭跨草和葱头、豌豆、小麦的种子，在太空中研究各种因素对这些植物生长的影响。后来，科罗廖夫总设计师在乾地载人飞行的同时，制定了一套宇宙植物栽培和农艺学研究的完整计划。
前苏联在载人飞船和轨道站上，几乎都开辟了一块“绿洲”进行植物栽培实验，促使一门新的宇宙植物栽培学科的诞生，为建立空间农场创造了条件。最初在宇宙飞船上多对小球藻进行地栽培实验，因为小球藻体内含有叶绿素，能进行光合作用，而且繁殖能力极强，一周前后就能收获，它能起到维持生态平衡的作用。
1971年“联盟10号”飞船开始对栽种郁金香进行的太空实验，发现返回地球后开了花。以后在载人飞船和轨道站上建立了“花圃”、“菜园”，实验不断有所进展。
1974年，前苏联又在“礼炮4号”轨道站上，对小麦、豌豆在太空的生长进行了实验，获得了它们在23个昼夜飞行中的发育情况。经地面分析表明，在太空长期失重环境中，对小麦、豌豆等植物的生长确有影响。它们在太空栽培中不仅未能结出果实，而且连花也未开就枯萎凋败了。
1978年航天员在“礼炮6号”轨道站上，用学院式栽培法和农民栽培法分别对葱头进行实验，结果用后一种方法葱头长得快一些，而且航天员在太空吃到了生长起来的葱头。
1980年，又在轨道站上栽培兰花，在将近6个月的生长期内，不仅长出了新叶，而且生出了活根，轨道站上一片郁郁葱葱的景象。科学家们在太空栽培中，设法帮助植物克服失重的影响。
1982年，航天员在礼炮7号轨道站上栽培一种阿拉伯草，用一种自带光源的光栅装置精心栽种，经过56天的培育生长，这种阿拉伯草绽出了许多花蕾，开出了首株花朵。第69天后结籽，共收获了200多粒种子。这次实验证明：在无重力下植物完全能适应从播种到收获发育生长的全过程。带穹顶的火星花园因此，科学家们认为，在太空栽培植物的主要困难不再是如何克服失重的问题，而是如何保障植物在太空生长所需要的条件。
美国利用载人飞船和航天飞机也进行了类似的植物栽培实验。
1984年4月6日挑战者号航天飞机升空后，在太空释放了一个“空间长期暴露实验装置”，上面携带了1400万粒植物种子，其中有900万粒西红柿种子，研究宇宙射线等太空因素对种子的影响。
经过6年的太空露晒之后，将这些种子加以回收，进行栽培实验，观察对种子从发芽、生长到结果的全过程有什么影响。
目前由于航天飞机在太空飞行的时间不长，不能在太空观察植物生长全过程的实验情况，所以美国寻找另一种途径，即在地面建立“第二生物圈”，即地面闭合式生态环境系统，包括模拟太空栽培植物的情况。这一切都为建立空间农场打下了基础。
科学家们提出的未来空间农场的建设方案是：第一阶段在太空进行藻类植物养殖实验，以取得在失重环境下植物生长所必需的温度、湿度、光强度和营养等方面的数据；第二阶段进行种植西红柿、胡萝卜、窝苣等蔬菜和饲养鱼类、小猪等动物的实验，掌握在失重条件下栽种蔬菜和饲养动物的规律；第三阶段开辟植物种植区、动物饲养区，以及人员住房等，建立起农作物的太空实验场。
空间农场将为人在太空长期生活提供可靠的物质条件。不久的将来，人类便会实现齐奥尔科夫斯基的预言：在选择收获量最大的农作物及其生长的最佳条件下，空间农场的每寸地方都可能用来充裕地养活宇宙的移民。
宇宙岛巡礼
由于航天技术的发展，世界上许多科学家提出在宇宙空间建造一个个人工天地的设想。这种太空中的琼楼玉宇、天外仙境，为人类世世代代所向往。
美国宇航局最初设计的宇宙城，是一个像地球一样悬在太空的圆球，能够具备和在地球上一样的特殊优越条件，使人和成千上万的生物在上面安居乐业，繁衍生存，这是地球人长期以来梦寐以求的愿望。
1977年，美国普林斯顿大学奥尼尔博士发表《宇宙移民岛》一书，描绘了向宇宙空间移民的宇宙城的建设方案。
他指出，可以在宇宙空间中的地球和月球引力所及的范围内，建设巨大的宇宙移民岛，那里将成为人类移居的第二故乡。这种宇宙岛在太空中以一定速度旋转，产生向心力以模拟地球的重力。岛内培植土壤，加上入射的阳光，形成人造生态系统。宇宙岛上的活动依赖太阳能，充分利用失重状态和阳光，建立宇宙工业，成为宇宙城的基础。
太空旅馆奥尼尔设计了以地球为蓝本的三种宇宙岛模型：一是岛直径为512米的中空球体，岛上的赤道内侧是居民区，高纬度区域装有大面积玻璃窗，在球体外由反射镜收集阳光，粮食由岛外侧的农业区域生产，工业原料由月球上的矿产供应。岛的屏蔽层厚2米。岛上的土壤、建筑物总重10万吨，防护层重3万吨。二是岛直径为3600米的球体。三是岛直径为6.4千米、长32千米的半球形封闭圆筒，陆地面积270平方公里，相当于一个大城市。这些宇宙岛一个比一个复杂先进，可接纳越来越多的移民，最后变成一座太空城市。
建造宇宙岛必须解决物资运送问题，也就是说要有特殊的交通工具，即宇宙联络飞船。它像一种能重复使用的普通飞机，太空飞行结束后可以展翅滑翔返回地球，休整两周后再进行太空飞行。宇宙联络飞船把圆筒形的太空舱一个个运到宇宙空间，并在太空组装成宇宙站，然后以此为基础建成宇宙岛。
1975年，美国斯坦福大学的宇宙移民岛研究会也设计了一座斯坦福宇宙城。
它是一个直径为1890米的球体，中央有一直径为130米的圆筒区供人居住，此外设置有水田、鱼池、麦地、菜园、畜牧场、谷物仓、肉类加工场、各种工业设施和垃圾处理站。这种宇宙岛的规模，已远不是飞机和船舶可以相比，用合金铝和钢铁制造已不适宜。就像建设一座城市那样，完全要有钢筋混凝土的建筑，但其外形同金属制的相似，原料则利用月球上的岩石的矿物。月球岩石富含铝、锰、钛、铁、硅和氧，其中金属可用来建造岛体，硅用来制造玻璃，氧供人呼吸用。而构成生态系统的水、氮、碳等物质，则可从陨石中提取。不过，实现这些设想，要经过相当长时间的努力才行。
未来航天活动的参加者
虽然人类踏入太空已有几十个年头，航天员仍然是一种稀有的职业，能进入太空飞行的人实在是太少太少了。
今天的宇宙飞船和航天站乘员除指令长外，包含飞行工程师、医生和通常精通几门科学与技术的研究工程师。这是由于飞船现今有限条件决定的。
随着空间技术的蓬勃兴起，人类终将把生产实践和科学实验的范围扩大到地球外层空间。人类在认识自然和改造自然的历史进程中，将达到一个新的台阶。在地球近地空间会出现庞大、永久性、多舱结构的航天复合体，执行大范围的工作，其中有利用空间特殊环境与资源加工生产某些产品的宇宙或太空工厂、太阳能电站、大气外天文台、空间导航站等。那时，就有必要用能操作这些复杂设备的高素质专家来构成航天乘员组。这样，航天乘员组必须由飞行工程师和上述专家共同组成。他们操纵设备、进行维护修理并在飞行中控制这些设备。
除乘员组外，还有一个研究集体，包括地质学家、海洋学家、气象学家、生态学家、垦荒专家、冰河学家、天文学家。他们是进行空间科学研究的专业人员。
另外，有必要为上述两类人员提供每天的服务。服务人员应包括厨师、装配工、暖房菜园工等，还应有医疗服务人员。因此，看来酷像一艘研究船的载人航天复合体，其人员组成包括三部分：第一是乘务组人员；第二是科学研究集体；第三是后勤服务人员。
航天员在更远一些的未来，人类会进行星际旅行，那时需要人们研究和开发月球、小行星或其他天体，并把它们变成空间科学研究和太空工业中心以及用作燃料加添、维护修理、乘务员换班的中转基地。届时，就会出现一个新的职业，其中有太空导航和领航、空间救援和星际学家。今天还很难说，未来宇宙航行需要什么样的专家。但当宇宙航行成为普通和平常之事的时候，这些就成为从事这些工作的人员每天的职责了。“航天”一词，不再表示一种职业，而仅仅是一种外空活动而已。
未来星际旅行所需生命物质的供应
在地球近地轨道上运行的和平号航天站，通过航天体系的帮助，由进步号货运飞船定期运送食物、水和空气。未来载人星际飞船的乘员飞离地球数百万、数千万千米时，再通过类似的运输系统进行补给，如果不是不可能，也必定是十分的困难。
在空间，一个人每天消耗食物、氧气和水，总计可达10千克。如果乘员组只由3人构成，在空间生活一个月，需要消耗1吨的氧气、食物和水；如果生活一年则需12吨；如果飞往别的行星，例如飞往近邻火星探测，则需二年至三年时间，总共需消耗氧气、食物和水多达24到36吨，如果不用运输线保障供给，要带上二至三年的给养飞往其他星球也显然是不可能的。
此外，当飞行时间增加时，在飞船上创造一个舒适的环境，以接近人的通常需要，这个问题就变得非常的尖锐。航天理论奠基人，康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基在世时想到了这些问题，并认为可以通过在飞船上建立温室来解决供应问题，他当时认为这是完全可以实现的。
在飞船上，他想象飞船把航天使团送到遥远行星，乘务人员会得到新鲜蔬菜、食物和维他命，排除二氧化碳，制造氧气并美化居住舱室。
科学家们认为在空间建立一个类似地球的生物系统是一项真正的挑战性任务。在这样的系统中，高等和低等植物起着关键的作用。很多专家已经推荐小球藻类作为主要的氧源。这种单细胞海藻在失重状态迅速繁殖，有效地产生氧而不产生有毒物质。虽然小球藻类内含蛋白质、脂肪、碳水化合物和维他命，但它们却很难充作人的食物。有一位专家说，咀嚼单细胞藻类，得不到我们所喜欢的感觉，它有着一种讨厌的味道。
