月球上的水之所以能在南北极留存下来，是因为月球极地区域不受太阳的照射，温度低、蒸发量小。据估计，水与月球表面浮土的混合比例为0.3％至1.0％，分布范围在月球北极介于1万至5万平方公里之间，在月球南极介于5000至2万平方公里之间。
定居月球不是梦
月球上发现水源，使人类未来定居月球的梦想又增加了些许可行性。一直在设想人类到月球表面居住的美国国家航空航天局做了这样的测算：这些水冰能供应1000户两口之家的居民享用一个多世纪……而且不需要循环使用。在太空旅行方面，冰中的氧和氢又是宇宙飞船主发动机燃料的主要部分。这些氧和氢可以作为探索宇宙的资源，同时，有可能将月球作为对火星及太阳系中其他星球进行探索的一个基地。
如果我们单纯从费用角度考虑，要从地球向月球输送人类生存所必需的生活用水，不足500克就需要耗费大约1万美元。而人均用水量一般每天需要35公斤，其费用可想而知。如果能在月球上“就地取材”，则费用可望降低到1／10。
美国国家航空航天局的科学家说，由于发现月球上有水，美国人可以短短的十年内在一座永久的月球基地上生活，并把月球基地作为向宇宙深处探险的火箭加油站。
未来的太空超级农场
由于世界人口急剧膨胀，加上一些地区灾害不断。粮食减产，因而粮食问题也和能源问题一样，愈来愈引起世界各方面人士的关注。
本世纪初，世界人口大有可能突破100亿大关。另一方面，由于各种原因，地球上可以耕种的土地在一天天减少。因此，在很长的一段时间内，粮食匮乏势必也将成为一个全球性的战略问题。
俗话说，“民以食为天，不解决吃饭问题，其他问题便无从谈起。可是，拥有广阔天地和得天独厚的大气环境的地球尚且如此，对于只有弹丸之地的太空城来说，要解决多至万人的饮食问题，又谈何容易呢？
面对这一问题，人们大可不必为此担心。未来太空城的实际情况并不像人们所想象的那么严重。而解决的办法当然不是靠地球供应。因为如果按每人每天需要9斤食物、水和氧计算，那么，一万太空居民每天就得由地球往返运输45吨的供应品。就是用现代最先进的航天飞机运输，平均每天至少要发射15次，而且还只能把各种物资从地面运送到地球的近地轨道。
按现有航天飞机每次运费7000万美元计算，全年从地球到近地轨道的运费至少要花400亿美元。由此可以看出，万人的太空城，仅靠地球来供“养”是不行的。
有上策吗？惟一的出路就是在这座具有小地球环境的太空城上建立起工厂化的超级农场。这种农场，昼夜都有充足的阳光照射，温度、湿度和二氧化碳含量都由人工控制。在那里，常年如春，“风调雨顺”，不会有旱涝虫灾之虑，各种作物都可以茁壮成长，在这种工厂化了的农场里，从选种、栽培、耕作直到收获，都和地球上广种薄收的农业生产方式截然不同。它将采用21世纪最先进的农业科学技术，像工厂生产工业品那样，在每人平均不到一分地的农场里，可以源源不断地生产出品种齐全的粮食、蔬菜、水果、鱼肉蛋奶以及营养丰富的其他食物。对于未来的太空农场来说，计算产量的单位决不是每年亩产多少斤粮食，而是每天亩产多少斤食物。这是太空绿州上的独到之处！
未来的太空制药厂
自古以来，人类就希望自己能健康长寿，如能长生不老，当然就更好了。尤其得了不治之症的时候，都希望能找到灵丹妙药，以战胜死神的威胁。
在我国民间曾流传着这样一个神话，说的是一个皇帝只身一人躲在黟山炼丹，果然成了神仙，得以升天。黟山就是现今安徽省的黄山。后来，根据这个神话，唐玄宗才下令把黟山改为黄山的。李白的著名诗句“仙人炼玉处，羽化留余踪”，也说黄山是仙人炼丹的地方。诸如炼丹升天的神话固然不可信，但在今天，随着生物学、医药学的迅速发展，人类不仅可以升天，而且还能够在太空制药厂里炼制真正的灵“丹”妙“药”。把许多患了不治之症的地球人从死神手里夺回来。
这不是信口开河，也不是无稽之谈。我们知道，当今世界上，许多激素、酶、抗体或其他特效的医药制剂，都是通过培养细胞这一途径制取出来的。可是，要想在体外大规模地培养出活细胞，却面临着许多难以克服的困难。
通常，制药学家们都是选用哺乳动物的细胞进行培养的。欲使这些细胞在脱离原体后仍能继续执行某种功能或进行正常的新陈代谢，必须使它们依附在某些物体上。要是没有一种可以依附的表面，这些细胞就会失去生存能力，也就无法生产出有价值的生物制剂来。进行细胞培养，需要专门设计一种适合于它们“居住”的多层膜培养罐，并为它们提供必要的“营养”，但由于细胞的互相堆叠，会使下面的细胞被上面的细胞“闷”死。
为了解决这个问题，近年来国外又改用一种塑料制成的小球，它的直径小于百万分之一英寸，让每个细胞“居住”在这种小球上，这样，细胞之间互不干扰，能够很好地生存下来。但在地面上由于重力的作用，依附在小球上的细胞容易沉降到培养罐的底部去，从而形成比细胞厚几倍的堆积层。其结果是上层细胞“丰衣足食”，而下层细胞却在“忍饥挨饿”。特别是由于在罐底堆积了许多代谢废物，还可能使上层营养丰富的细胞葬身于下层干瘪细胞所产生的毒素之中。要使它们能够存活，需要不断地搅拌营养液。可是，旋转搅拌又会加速本来就很虚弱的那些细胞的死亡。
如果在太空城的制药厂里，就些棘手的生物工艺难题，就能得到迎刃而解。因为在失重的空间环境中，细胞和小球都不会沉降到容器的底部，因此细胞可以安然地悬浮在培养介质中，永远保持旺盛的活力。将来利用这种方法就可以在太空城的制药厂里生产出大量的各种生物制剂，然后向地球出口，以治疗地球人的一些顽症。
失重环境的另一项重要应用就是生物物质的分离和提纯。例如生物学家和医药学家们最感兴趣的电泳技术将在未来太空城的制药厂里发挥出举足轻重的作用。所谓电泳技术就是将质量和电荷的比值不同的粒子在电场中分离的一种方法。利用这种方法既可能分离不同组分的混合物，又可以分离细胞和蛋白质，甚至可望从“衰老”的细胞中分离出“年青”的细胞，或者从含有癌细胞的细胞中分离出“健康”的细胞。在地面上，电泳技术无用武之地，很难发挥出有效的作用。这是因为在地面上的电泳分离过程中，不论多么小的粒子都同时受到电场力和重力的沉淀作用。在电力使细胞或它们的培养介质受热时，将同时发生对流和作沉淀用。如果重力大于电场力，沉淀就起主要作用，反之，对流将起主要作用。但无论沉淀还是对流都会使本来已经分离的组分重新混合，从而大大降低了电泳分离的效率。然而，在失重的环境下，上述弊病却不复存在了。“阿波罗-联盟”号飞船在进行联合飞行时曾进行过电泳分离试验，试验结果表明，在失重环境下可以从大约5％的肾细胞中分离出尿激素。据计算，其分离效率要比地球上的高6～10倍，而且质量极好。这种尿激素是溶解血检或凝血的一种特效药。在地面上，要制造出这种尿激素那是很难很难的，即使制造出来了，成本也高得惊人。将来，如果能在太空城中投入批量生产，仅美国一个国家，每年至少可以使5万人免死于凝血症。
航天飞机投入正式使用之后，美国和西欧的一些工业公司计划在航天飞机携带的空间实验室上进一步进行电泳技术试验。试验的第一个目标就是从血浆中分离出激素、酶和蛋白质。美国一位从事空间生物制品研究的专家威斯指出，在空间中利用电泳技术生产血浆蛋白的效率要比地球上的高700倍。
在太空制药厂里制取骨胶原也是大有可为的。这种骨胶原是形成肌腱、神经、皮肤、骨骼和血管的基础。从人体组织中提取或复制的骨胶原，可以作为治疗创伤或烧伤的人造皮肤和人造角膜或有助于进行心血管和整形手术的其他薄膜。目前美国巴蒂尔实验室正在研究骨胶原的制造工艺。但在地球上，这种骨胶原是很难生产的，特别是在复制过程中由于重力的作用，蛋白质纤维容易固着，从而导致骨胶原的凝胶体成为一种质量不均匀的结构。而在空间的失重条件下却很容易制取质量极优的骨胶原。巴蒂尔实验室的专家K·休斯认为，在空间制取的优质骨胶原每磅价值可达10万至1000万美元，比黄金要贵若干倍！
这一切至少可以说明，在空间发展制药业或生物制品业的前景是激动人心的，也是十分迷人的。疫苗制品的生产，人体细胞和白蛋白的提纯和制造，红血细胞生成素的制备，各种激素或酶的生产，白细胞或红细胞的分离和培养等，都可能发展成为一种有万利可图的行业。有人估计，仅就疫苗一项，每年可能得到的经济收益将超过15亿美元。因此空间制药业和生物制品业将在未来的空间工业化中占有十分重要的地位，而且也将是未来太空城优先考虑的发展项目之一。一旦太空城经营的制药厂或生物制品投入正式生产，每年将有大量的特效药物或贵重的生物制品向地球出口，销往世界各地。可以想象，地球上有一些人得了“不治之症”以后，服用了来自天堂里的灵“丹”妙“药”而得以起死回生的时候，他们当然不会忘记，拯救他们的“救世生”原来就是迁居太空城的地球人。
未来的太空旅游业
在当今世界上，旅游业是现代文明社会的重要组成部分，也是现代社会是否充满生气、活力的一个重要标志，同时也是许多国家捞取外汇、繁荣经济的重要手段之一。1980年，世界各国仅旅游业所获得的经收益就达960亿美元。因此，各国都根据本国的特点，积极开发旅游资源，并采取一切有效措施招引游客，大力发展本国的旅游事业。可以想见，随着各种高速而廉价的空间交通工具的相继出现，特别在太空城诞生以后，太空旅游业无疑也会成为空间工业化的一项重要内容。
太空旅游，这是千百年来人类的共同愿望。1961年前苏联宇航员加加林终于把这一愿望变成了现实，开创了史诗般的载人航天新纪元。从那时开始，虽然在27余年里，已有200余人进入宇宙空间，但太空旅游至今仍被那些体格健壮的职业宇航员所垄断。造成这种局面的原因固然是多方面的，但太空旅游费用之昂贵是一个重要原因。有人计算过，20世纪60年代用“雷神”导弹改进的运载火箭把每公斤有效载荷发射到空间原费用高达20万美元。再拿“阿波罗”登月飞行用的“土星-V”号运载火箭来说吧。它能把120号的有效载荷送上近地轨道，或把50号重的“阿波罗”飞船送上月球轨道。但不要忘记，一枚“土星-V”号的造价却高达1.85亿美元。就算上月球去旅行吧，如果用“土星-V”号运载火箭，即使50吨重“阿波罗”飞船的重量全都装载旅客，那么每公斤体重的发射费用也得高达3700美元。一位旅游者即使有60公斤的体重，至少得付222万美元的发射费用。由此可见，这种别开生面的太空旅行，又有谁能付得起如此惊人的费用呢？
当人类历史跨进20世纪80年代之时，美国国家航宇局创造了载人航天史上的伟大奇迹，这就是第一架航天飞机“哥伦比亚”号，在1981年的两次试航和1982年的第三次试飞都获得了圆满的成功。因为它可以重复使用百次，这就大大降低了发射费用，为科技人员或普通游客带来了太空旅行的新希望。一些宇航专家认为，航天飞机试航的成功，标志着普通人到太空旅行已经有了良好的开端。尽管“挑战者”号航天飞机爆炸，造成七名宇航员全部遇难。但这一悲剧并没有阻止人类继续向太空进军的步伐，太空旅游终将成为活生生的现实。
美国加利福尼亚州的一家咨询公司——“空间-地球”公司受美国国航宇局的委托，负责研究和展望了今后几十年空间工业化的发展前景。这家公司的经济学家保罗·西格勒在谈到空间工业化时指出，太空旅游业肯定会发展成为“一项新兴的事业”。
美国科学应用公司也是热衷于空间工业化的另一个研究单位。这家公司曾于1978年4月15日发表了题为“空间工业化研究”的专题报告。报告不仅指出太空旅游业是空间工业化的一个重要组成部分，而且还估计，在从1985～2010年间空间工业化的时代里，单凭太空旅游业这一项的经济收益就可以达到15亿美元之多。
