美国国家航空航天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”。
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、绕中心旋转的太空城，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：人类移民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！
航天飞机“挑战者”爆炸
1986年1月28日，美国航天飞机“挑战者”号升空75秒后突然起火爆炸，机毁人亡，造成人类航天史上最悲惨的事故，也是人类探索太空付出的一次重大代价。
“挑战者”号航天飞机
“挑战者”号是美国制造的第二架航天飞机，它在结构、材料和设备方面都比第一架航天飞机“哥伦比亚”号有所改进：重量轻了4.5吨，因此可以多装载一些货物；而防热瓦也采用了改进的加固硅瓦片；宇航员的坐椅、着陆系统、仪表盘等也进行了改进。
“挑战者”号航天飞机原定于1983年1月20日首航，由于一些技术故障推迟到4月4日～9日。此次“挑战者”号首航完成了两项主要任务：发射了一颗重2.5吨的跟踪和数据中继卫星；宇航员斯托里·马斯格雷夫和唐纳德·彼德森进行第一次太空行走，他们走出“挑战者”号航天飞机的座舱，处于失重的情况下在敞开的货舱里，系上安全带行走和做各种试验近4个小时。
1983年6月，“挑战者”号航天飞机进行第二次飞行，把美国历史上第一位女宇航员萨利·赖德送上太空；
在同年8月的第三次飞行时，美国第一位黑人宇航员布卢福德中校进入太空；
1985年4月29日，第一位美籍华裔科学家王赣骏博士参加了“挑战者”号航天飞机的第七次航行，并负责在失重状态下进行一系列流体力学科学研究和太空实验工作。
这次飞行是“挑战者”号航天飞机的第十次航行。
在以前的飞行中，它也曾出现过一些故障，其中1985年7月29日第八次飞行时，发生的事故最为严重。当“挑战者”号航天飞机从佛罗里达州卡那维拉尔角升空不久，3台主发动机中的一台由于热传感器失灵，只开动了5分48秒便突然熄火停机。幸亏宇航员及时启动了机身上的另一台备用发动机，才使航天飞机进入地球轨道，但其离地面的高度比原计划低了100多千米。
“挑战者”号航天飞机爆炸图“挑战者”号航天飞机爆炸，是世界上第一次航天飞机失事事故。其经过大致是：1986年1月28日，“挑战者”号航天飞机在卡那维拉尔角肯尼迪航天中心升空，在离开地面60秒后，挂在外燃料箱上的一枚助推火箭密封装置出现破裂，并从裂口喷出火焰，直接射向外燃料箱中的液态氢容器，立刻就把容器烧开一个洞，液态氢向外喷射达8秒之久。几秒后，助推火箭松脱外燃料箱，紧接着就是巨大的外燃料箱发生猛烈爆炸，包括宇航员乘坐的密封舱在内的轨道飞行器被炸飞。事后，从当时拍摄的录像带来看，座舱还是完整的，只是受到飞离助推火箭尾部喷出的火焰冲击，以极快的速度坠入大西洋时，才在水面上被击碎，座舱中的7名宇航员全部遇难身亡。
“挑战者”号航天飞机发生空中爆炸，是美国56次载人航天飞行中的第一次，也是美国宇航员第一次殉难空中。这是人类航天史上一次最惨重的灾难，也是损失最大的一次航天事故，其经济损失达14亿美元（其中航天飞机12亿美元，携带的卫星价值2亿美元）。
在7名遇难的宇航员中，最引人注目的是中学女教师克里斯塔·麦考利夫。她来自只有3万人口的康科德小镇，她是一位相当有名的社会学教师，在新罕布尔州康科德中学教授社会学课程。1985年，她从11000名应征教师中脱颖而出，被选中搭乘“挑战者”号航天飞机去太空旅行，并准备从太空向美国多座城市的250万名中学生讲授太空课。
美国前总统里根，在得到前副总统布什关于“挑战者”号航天飞机爆炸事件报告后，立即打电话向7名遇难宇航员的家属转达了全国对他们的慰问，并当场决定参加定于29日在休斯敦太空中心为遇难宇航员举行的追悼会。里根总统还特地向麦考利夫所在的中学发了慰问电，亲切慰问了200名中学生。按照总统的命令，美国各地的建筑物和派驻世界各地的军事哨所纷纷下半旗志哀，洛杉矶奥林匹克体育场的火炬也重新燃起熊熊大火，表示对遇难宇航员的哀悼。
联合国前秘书长佩雷斯·德奎利亚尔和许多国家的领导人，纷纷发表谈话或致电里根总统，对“挑战者”号航天飞机的不幸失事表示深切哀悼。
“挑战者”号航天飞机失事后，美国立即组成了庞大的打捞队伍，飞机和舰船奔赴出事地点。从1月28日到8月28日，先后出动了52架飞机、31艘舰船、1艘核动力潜艇、2艘4人潜艇、5艘无人驾驶潜水器和115名潜水员，总共动用了6000多人对卡那维拉尔角东北64千米的429平方千米的海底进行搜索工作，打捞出11000多千克残骸，其中有宇航员尸体、座舱残骸以及可以证明航天飞机爆炸原因的助推火箭连续环等。
失重
所谓失重，就是物体对支持物的压力小于自身的重力。所谓重力，是物体所受天体的引力。引力的大小与质量成正比，与距离的平方成反比。在环绕地球运行的轨道上，实际上只有航天器的质心处于零重力，其他部分由于它们的向心力与地球引力不完全相等而获得相对于质心的微加速度，这称为微重力状态。
因此，航天器所处的失重状态严格说是微重力状态。航天器旋转会破坏这种状态。在失重状态下，人体和其他物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。不过利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工，例如制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。
“哥伦比亚”号失事
2003年2月1日，“哥伦比亚”号在执行代号STS—107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，并且在不久后被发现在得克萨斯州上空爆炸解体，机上7名太空人全数罹难。
关于“哥伦比亚”号失事原因，美国“哥伦比亚”号航天飞机事故委员会专家提出，起飞时遭遇强风、发射前临时更换火箭助推器，以及“年龄太大”，都可能是造成这艘“功勋宇航器”解体的根本原因。在“哥伦比亚”号起飞62秒后，突然遭遇到异常猛烈的大风吹袭，这有可能导致其左侧机身发生“内伤”，为日后坠毁埋下了祸根。此后仅仅20秒，从机身下部主燃料箱上脱落的泡沫绝缘材料就击中了左侧机翼前端，造成直接“外伤”。专家认为，这些损伤对一个使用10年的航天飞机来说可能不算什么，但是对“哥伦比亚”号这样21岁高龄的“老机”则是致命的。
调查委员会指出，有关方面正在研究美国国家航空航天局是否在“机体老化”问题上重视不够，以致最终酿成本次悲剧。目前，有关“哥伦比亚”号失事的直接原因基本确定：超高温空气从机体表面缝隙入侵隔热瓦下部四处乱窜，最终造成航天飞机在返航途中解体坠毁，7名宇航员丧生。
据介绍，飞机起飞1分钟后，遭遇的风力强度已经接近NASA（美国国家航空航天局）允许的极限。专家因此认为，原本已开始出现老化的机翼因遭受如此强风吹袭，才在外界异物的撞击下显得“弱不禁风”，从而出现破损。
此外，原本和“哥伦比亚”号主燃料箱正常配套的火箭助推火箭被拆卸下来，并安装到另外一艘即将起飞的航天飞机上使用。直到当年11月，NASA才重新为“哥伦比亚”号安装了新的助推火箭，可能就在这“不必要”的一拆一装过程中，有关人员的操作对燃料箱的表面材料形成伤害，结果造成绝缘材料脱落击中航天飞机左翼。此外，由于“年事已高”，“哥伦比亚”号的左翼前端的超强碳纤维隔热板下面可能发生“缺损现象”。过去10年中，其他航天飞机的类似部位也能遭受不同损伤，其中包括外力（小陨石）撞击、刮伤、密封不严等险情。
调查委员会指出，目前必须搞清楚的是：NASA是否对包括“哥伦比亚”号在内的美国航天飞机上述容易受损的部位及时进行了检查和更换。据介绍，“哥伦比亚”号首次升空是在1981年，为美国使用时间最长的航天飞机。在事故发生后进行的地面风洞试验发现，“哥伦比亚”号在最后时刻发生的翻滚飞行现象，就是左翼前端保护层丢失造成的。专家估计，当时至少有5块U形隔热板脱落才会产生如此强大拉力。目前，搜索人员已经发现了超过2.8万块“哥伦比亚”号残骸，并将其送到肯尼迪航天中心接受分析调查。据悉，这些东西不过是“哥伦比亚”号庞大机身的19%罢了。
