太空推進系統(tǒng)的持續(xù)改進解決了太空飛行的部分難題，在可預(yù)見未來，人類的太空飛行仍然以牛頓力學(xué)原理為基礎(chǔ)，為實現(xiàn)航天器向前飛行的目的，必需利用牛頓力學(xué)的作用與反作用原理。航天飛行器向后噴射氣體，像火箭發(fā)動機向后噴射燃燒的物質(zhì)。為實現(xiàn)航天器向前飛行的目的，必須利用力與物體運動相互關(guān)系的原理，一個向前運動的物體推動前方的另一個物體。假設(shè)最好的推進器使得旅行者達到了光速的一半，人們卻難以保障足夠的飛行燃料，假設(shè)航天器的飛行速度達到了光速的0.01%，人們卻難以承擔高昂的燃料價格。

人類的太空飛行夢想是飛得高、飛得遠，在飛行技術(shù)受到限制的條件下，人們目前的飛行旅程主要在地球的近太空。太空飛行的速度有了輕微的改善，飛行工程師設(shè)想了高級或先進的推進器概念，比如：熱核推進器。在不遠的將來，按照最樂觀的估計，推進器只能達到光速的百分之幾，人類能夠?qū)崿F(xiàn)的最高飛行時速遠低于光速。人類在尋找合適的“第二家園”時考慮了很多因素，其中之一的因素是天體之間存在巨大的距離，十分有限的飛行時速限制了人類太空旅行的計劃，任何意義的太空旅行都將耗費大量的時間。

天體生物學(xué)家認為銀河系并不缺少宜居的天體，天文學(xué)家估計，在每10到10,000顆恒星中，至少有一顆伴隨的宜居行星，整個銀河系擁有數(shù)以百億計的宜居行星。宜居天體的數(shù)量不是問題，天體之間難以逾越的距離才是問題，目前的航天器獲得了相對低的飛行速度，太空旅行者只能“望空興嘆”。人類難以到達某個星球，但可以期待外星球的“外星人”到訪地球。設(shè)想在不同宜居世界的太空旅行還為時過早，但經(jīng)過幾個世紀到上千年的探索，人類可能改變太空旅行的面貌，目前最短的系外行星之旅也將會耗盡旅行者的生命時光。

天體生物學(xué)家定義了宜居行星的概念，它們是擁有水資源的“海洋行星”，宜居行星軌道的外側(cè)伴隨了一顆或多顆主恒星，行星從類似太陽的恒星接收了輻射能量。一顆宜居的行星包含了多種要素，適合人類繁衍生息的宜居世界可能非常少見，人們不會選擇在高生存風(fēng)險的異域世界居住。地球的大氣和生態(tài)系統(tǒng)不一定在宇宙中普遍存在，地球是獨特性的宇宙史演變的產(chǎn)物，人們很難想象，地球獨特的生態(tài)系統(tǒng)隨機或巧合地出現(xiàn)在任何其它的行星上。

二十一世紀的地球出現(xiàn)了不同程度的生態(tài)危機，銀河系可能存在大量的宜居世界，但生機勃勃的地球非常適合人類的生存和發(fā)展，綠色地球是人類居住的理想家園。氣象學(xué)家頻繁地發(fā)出了氣象災(zāi)難警告，二氧化碳排放量不能超過地球大氣比例的千分之一。行星科學(xué)家考察了宜居行星的獨特性生態(tài)系統(tǒng)，大多數(shù)的宜居行星可能存在某種不適合人類生存的環(huán)境要素，比如：不適合人呼吸的大氣，最好的情形是土地貧瘠，最差的情形是含有致命毒氣。

“地球化改造”或土地與大氣改良是將宜居行星改造成人居世界，太空版的“世紀工程”是改造系外行星的大氣成分和生物圈，消除任何形態(tài)的行星本地化生態(tài)系統(tǒng)，太空“超級工程”超出了人類資源的承受范圍，也是人類將現(xiàn)有的地球環(huán)境恢復(fù)到原始生態(tài)系統(tǒng)時所付出的努力不能比擬的。有些天體生物學(xué)家設(shè)想了火星生態(tài)系統(tǒng)的改造方案，第一批火星移民在火星的表面種草、種樹、種莊稼。一個基本的問題是人類為何期待對其它星球的“殖民化”？

在不同恒星間的星際飛行將耗費數(shù)個世紀的時間，旅行者的一生耗費在漫長的旅途中，不會剩下多少停留在目標行星的生命時光，太空飛行艙成了旅行者的棲息地，旅行者在飛行倉實行自給自足的“小農(nóng)經(jīng)濟”。作為尋找新家園的替代方案，人類在未來可以考慮在太空建造一個“空中家園”。按照“太空經(jīng)濟學(xué)”的計算，對一個生命行星的改造同樣有成本的因素，就地取材或從太空開采豐富的資源，設(shè)定太空“美麗家園”的建造目標。

過去的研究表明，把其它行星建造成人居家園，實現(xiàn)數(shù)萬、數(shù)十萬的地球移民，可以在幾百米長的小行星上挖掘建筑材料，避免從地球到目標行星的巨大長途運輸費用，人們很難想象從地球運出成千上萬噸建筑材料和建筑工具的情形，星際運輸?shù)某杀緲O為高昂，建造“殖民地”的居住點在經(jīng)濟成本的意義上得不償失，行星開發(fā)商和建造商不會做“花錢賺吆喝”的買賣。

太陽系有難以計數(shù)的小行星，在小行星上“安居”的人口數(shù)量將是地球的N倍，有些小行星形成了宜人的生存環(huán)境，在宜居小行星上建造人類居民點時可以少費周折，火星生態(tài)環(huán)境的技術(shù)改造費時費力，小行星移民計劃也許是更好的選擇。人類不一定真的需要到訪遙遠的恒星，對其它恒星的宜居行星進行“殖民化”改造，這不一定是出于人類基本的生存需求，更多的是受到人類知識和欲望的驅(qū)使，人類的知識和智慧推動了對系外世界進行探索的夢想和行動，有些人群對外太空的生存有特別的好奇心。

太空商業(yè)化的飛行正向人們走來，已有多家太空飛行公司表示，未來會將飛行成本降低到很多人能夠承受的程度，太空飛行的“票價”從每公里數(shù)萬美元到數(shù)百美元不等，火箭的重復(fù)使用技術(shù)減少了運輸成本，產(chǎn)生了規(guī)模化的經(jīng)濟效益，合理的票價使得越來越多的人可以實現(xiàn)太空飛行的夢想。飛向蔚藍的太空，小行星資源點燃了商業(yè)化競爭的熱潮，一顆金屬小行星有一公里的尺度，它含有數(shù)百倍于地球儲備量的金屬資源，諸如：鎳、金和其它有經(jīng)濟價值的金屬元素。

以空間為基地開發(fā)太陽能，這將為地球帶來取之不盡、用之不竭的清潔能源，順便地解決了地球上大面積的霧霾危害，對太空能源的合理利用，在空間建造太陽能站的前提條件是成本的合理控制。人們在全球化的時代見證了某些產(chǎn)品呈指數(shù)式的增長，比如：汽車和計算機，某些產(chǎn)品在空間技術(shù)時代也可能出現(xiàn)類似的增長。物理學(xué)的研究成果展示了一幅清晰的圖畫，人類在不久的未來可能設(shè)計外太空的家園，居住在軌道飛行的棲息地不再是幻想，人類將從地球、太陽、小行星獲取大量的資源。

氣象學(xué)家“杞人憂天”地發(fā)出全球氣候災(zāi)難的警告，地球也許有一天不再適合居住，人們在浩瀚的星空面臨了“不知何地是家園”的選擇，但不一定要穿越到其它的星系，在無限遙遠的行星尋找人類家園，軌道棲息地可能是很好的安居場所?？焖俑倪M的太空技術(shù)最終會帶來強大的動力，在地球所在的太陽系建造“人造家園”，這不會是漫長而無望的人類幻想。人類可能有被迫離開地球的一天，除非減少地球溫室氣體的排放，糾正人類曾經(jīng)出現(xiàn)的失誤，重新恢復(fù)勃勃生機的地球生態(tài)系統(tǒng)?！皶r間機器”的穿越方式或“彎曲時空”的飛行技術(shù)目前還是科學(xué)家的理論設(shè)想，未來的太空旅行技術(shù)可能出現(xiàn)意想不到的面貌。

（編譯：2015-1-27）