無論做出何種選擇，航天技術的發展都必須建立在解決人類面臨的問題、造福人類、增進人類知識和財富的基礎上。目前人類面臨著無數的問題，工業化的發展使得這些問題日益嚴重。自太空時代以來，人們提出了各種方法來解決上述問題。其中壹些可能是未來航天發展的方向。
人口、生態和環境是當今世界的熱點問題。1969年，美國物理學家奧尼爾提出了太空城和太空移民的想法。他認為，解決上述問題的最佳途徑是在太空中建造太空城市，並逐步將人類遷移到地球周圍的太空城市。太空城有適合植物生長的自然環境，上面有草藥、樹木、河流和湖泊。除了這些人工的自然環境，太空城還有道路、居住區、娛樂區、商業區、工作區等等。人類移居太空後，地球長期按照自然力的作用被改造，以恢復過去的生機和良好的生態環境。數百年後，地球將在沒有人類幹預的情況下披掛上陣，變得更加生機勃勃，動物成群，樹木成蔭，風調雨順，陽光明媚，萬象更新。如果有必要，人類可以返回地球。
隨著空間遷移概念的擴展，在20世紀70年代和80年代出現了許多建立月球基地甚至改造火星的想法。美國國家航空航天局科學家在7月8日提出了這樣壹個想法，1991。他們為改造火星的進程制定了壹個大致的時間表:經過最初的探索，到2014年，人類先遣隊將率先登陸火星。他們首先進行了調查，初步開辟了赤道地區。15年，10000專家登陸火星。他們安裝了太陽能反射器，建立了核化工廠，建造了核電站來煆燒火星礦石和巖石。這些努力旨在產生大量二氧化碳，制造人造溫室效應，逐漸提高火星表面溫度。
到2080年左右，火星平均溫度將達到-15℃，屆時天空中將出現雲層；赤道附近的苔原植物也開始釋放氧氣；極地的冰和幹冰開始融化。漸漸地，大氣變得更厚，河流湖泊慢慢形成，植物生長更加旺盛，氧氣更加充足。這個過程繼續朝著良性的方向發展:低等動植物越來越多，氧氣越來越多，溫度越來越高，涓涓細流匯入大海。到2130年，火星溫度將升至10℃以上；到大約2170年，壹個巨大的植物系統將足以使大氣富含氧氣。此時，妳在火星上看到的是:藍天、綠野、清澈的河流、茂密的森林，壹切都是那麽生機勃勃。當時人類終於把比薩哈拉沙漠差100倍的火星改造成了第二個地球。
為了解決能源問題，科學家們提出了衛星太陽能電站的設想。20世紀70年代，美國許多公司對衛星電站進行了深入研究。波音公司在太陽能衛星電站方面做了最多、最細致的工作。公司設想的電站有兩種形式:壹種是光電轉換方案，壹種是布萊頓熱循環方案。每個方案旨在產生10GW的電力。第壹種方案包括使用矽光電池和砷化鎵光電池。第二種方案與地面的渦輪發電機非常相似。它依靠壹個巨大的空腔吸熱器吸收太陽輻射，吸收的熱量使循環器中的液氦變成氦，達到上千度的高溫。氦氣膨脹時，通過上面的渦輪，帶動渦輪高速旋轉。回流通過冷卻器進入壓縮機。渦輪驅動的壓縮機和發電機可以產生10000伏的交流輸出，通過變壓器提升到330000伏，然後以微波的形式送回地面。
在美國，也有科學家和有關部門在研究在月球表面建設太陽能電站的問題。研究表明，月球表面可建20000座太陽能電站，發電量超過20000吉瓦，年收入1.5萬億美元。這個數字相當於世界產值的60%。雖然初期投資較大，但以後的運行費用和維護費用都很低，因此具有非常廣闊的發展前景。
空間工業化是未來空間發展的另壹個主題。航天產業化的含義非常廣泛，可以從航天加工、生產、制藥、冶煉延伸到航天信息產業、航天旅遊、航天能源。更長期的太空工業化還包括開發月球和行星資源。許多專家指出，太空工業化的初始階段可能會在醫學、光學玻璃、電子器件、磁性材料、工業工具、新材料和加工技術方面引發新的工業革命。
在空間環境中，微重力和超真空為制造高純度、均勻性優異的塊狀半導體晶體提供了可能；可以批量生產應力均勻、純度高、性能優良的光纖和玻璃材料；可以生產高性能合金、磁性材料、金屬泡沫等新材料。許多科學家對在太空生產生物制品和特殊藥物非常樂觀。生物制品商業化的三大應用領域是:生物分子結晶、生物分離和活細胞培養。特殊藥品的生產前景也非常廣闊。目前很多無法量產的昂貴特效藥有望在太空中量產，經濟和社會效益非常明顯。材料、加工、生物醫藥產品收入保守估計達到數千億美元。如果算上空間信息服務、空間旅遊、空間能源，未來15年空間產業化總收入將超過100億美元。
從以上描述可以看出，空間技術未來的發展前景非常廣闊，對人類社會的影響將更加深遠，但面臨的挑戰也將是巨大的。在技術上，需要解決大量載荷的低成本發射、大型空間結構的組裝、材料、藥物等產品的工業化生產等問題。從目前的情況來看，太空城、太空移民、月球基地、改造火星所需要的基礎技術人類已經具備，太空生產加工的可行性也已經通過實驗得到驗證。目前世界航天年的潛在發射能力可達數萬噸，組裝大型航天部件沒有太大難度。所以從技術上來說，航天產業化的目標並不遙遠。顯然，巨大的資金需求將制約未來航天技術的發展，但實現航天產業化目標的最大挑戰可能來自人類價值觀和合作精神。