（一）没有国界和归属的资源
在200～500公里的低轨道空间真空度为10-4帕，而在35800公里的地球同步轨道上则为10-11帕的高真空度。空间真空不仅纯净无污染，而且体积硕大，是地面人为的真空条件无法比拟的。
地球轨道上的太阳辐射密度为1.4千瓦/平方米，是地面上的两倍。其宇宙辐射强度也比地面大得多，并且是全谱的。特别是宇宙高能重粒子，由于大气阻尼和吸收，很难到达地面。在空间环境中，由于高真空绝热，被太阳直射的物体表面，可达到100℃以上高温，而背阴面则可保持-100℃以下的低温。两者之间形成大的温差，而且非常稳定。
自从航天器问世后，科学家们首先想到的就是利用太空的轨道资源，即利用高远位置这一得天独厚的有利条件。众所周知，站得高、看得远。地球的空间轨道，远离地表，高于大气层，在那里能以不同高度、不同角度俯视地球，特别是与地球同步、与太阳同步的轨道具有特殊意义。为此，旨在开发太空轨道资源的形形色色的航天器竞相升空。例如，通信卫星就是把原来在地面的无线电中继站搬到卫星上，从而大大提高了信号的覆盖面积与传输距离、通信质量和抗破坏性。遥感卫星相当于空间观察平台，具有观测范围广、观测次数多、时效快、连续性好等优点，对气象预报、陆地资源开发、海洋资源开发起到巨大的推动作用。导航卫星是设在太空的基准点，它能克服地面无线电导航台存在的信号传播距离有限等一系列缺点，是目前最先进的导航技术。在太空“制高点”上不仅可以观地，还能望天。在那里进行天文观测不受大气层影响，使全波段天文观测变得轻而易举。
太空的微重力（重力加速度小于10-4g）是一种宝贵资源，利用这种资源可以进行地面上难以实施的科学实验、新材料加工和药物制取等。在微重力条件下，由于无浮力，液滴较之地面更容易悬浮，冶炼金属时可以不使用容器，即采用悬浮冶炼，因而能使冶炼温度不受容器耐温能力的限制，进行极高熔点金属的冶炼，避免容器壁的污染和非均匀成核结晶，提高金属的强度。微重力条件下，气体和熔体的热对流消失，不同比重物质的分层和沉积消失，对生产高纯度化学物质、生物制剂、特效药品，以及均匀的金属基质复合材料、玻璃和陶瓷等也很有用。
开发太阳能资源。一些国家已在计划建造太阳能发电卫星，即太空电站。它可将太阳的光能高效率地转变成大功率的电能，再把电能用微波或激光发往地面给用户使用。太阳能利用的另一种形式是建造人造小月亮和人造小太阳，为城市和野外作业照明，增加高寒地区的无霜期，保证农业丰产丰收。
开发月球资源。月球上有丰富的氧、硅、钛、锰和铝等元素，还有地球上稀缺的、“清洁”的核发电材料氦-3.月球上无大气影响，以及长长的黑夜和低温等许多有利的环境条件，是理想的科学研究和天文观测基地。
开发小行星和彗星上的资源。金属型小行星上有丰富的铁、镍、铜等金属，有的还有金、铂等贵金属和珍贵的稀土元素。彗星上有丰富的水冰。这些资源和月球上的资源可用于建设航天港和太空城，也可供地球上使用。
（二）新工业革命将在太空进行
开发利用宝贵的太空资源，各航天大国为之奋斗已久，并且已形成了微重力流体力学、空间材料学等一系列新学科。
各国在通向太空矿场的道路上，走法是不一样的。美国和前苏联研究内容涉及到微重力的各个领域。中国、西欧和日本更侧重于材料科学、生物及生命科学的研究。美国等发达国家的专家预测，太空资源的开发将在2010年进入产业化阶段。
据美国有关部门预测，到2010年，不含商业卫星，美空间商业化收益就可达6000～10000亿美元，仅药品加工就将收入270亿美元，合金、复合材料和陶瓷材料的收入将达300亿美元。
1.太空工厂地面重力作用的存在，给合金冶炼和加工带来许多困难。在加工过程中，虽然把原材料搅拌得很均匀，但各种比重不同的原材料很快就不同程度自然分离开来了，因此在地面很难加工出特殊材料。而在太空中，因为没有重力的作用，可以轻而易举地炼制出均质合金、高纯度半导体材料。
前苏联/俄罗斯、美国均在空间站或航天飞机上建立专门的生产车间，进行了长期的空间生产试验，成功地生产出了半导体、光学玻璃、各种合金、陶瓷和超纯蛋白等产品。1986年发射的“和平”号空间站，建立了一个工艺实验和生产车间、一个医药试制车间。美国也利用“天空实验室”、航天飞机进行了多项太空资源开发实验和生产。砷化镓是目前用途最广泛的半导体材料，又是制造集成电路最理想的材料，美国一家公司仅1990年就在天上生产了40千克优质砷化镓，每千克价值达100万美元。如果在地面上生产，一方面投资巨大，另一方面受重力影响，地面生产的砷化镓杂质多、质量差。曾两次长期在空间站工作的苏/俄航天员柳明，一个人就制取了砷化镓半导体材料样品69枚。美国1984年在航天飞机上还生产了一种用于电子显微镜、微过滤器的聚苯乙烯乳胶小球，它在地面生产的最大直径只可做到2微米，且不同材料分层严重，小球质量无法保证，而在天上生产的小球直径可达4.98微米，材料混合均匀。几年后这种小球就形成了年产达3000万美元的产业。1982年以后，苏联航天员在天上成功地生产了流感疫苗。世界卫生组织统计，全世界大约每年每3个人就需要一支疫苗，以预防各种流行病，到目前为止已知病毒有5000多种，要想在地面全部提纯所有疫苗简直是不可能的，而太空则是理想的纯化工厂。据测算，在天上生产药物一个月的产量相当于地球上同样设备20年的产量。目前，美国已列出几十种有能力在太空上生产的产品，苏联/俄罗斯航天员已在空间站上完成了14500次科学实验。
现在太空工厂的发展正从试验阶段走向实用阶段，不少国家都在以极大的兴趣积极研制。在国际太空站上就计划兴建两个太空加工工厂。
2.太空农业大型的精细化耕作是未来农业的一个发展方向，而精准农业就是其中的一大主题。精准农业是卫星全球定位系统、地理信息系统、遥感测控、农业专家协同作业的精确测控和指挥农业生产全过程的应用技术，以达到农业资源利用和投入产出的最大化，最终实现农业生产可持续发展目标。简单的说，这一生产方式一般由4颗卫星组网，采用GPS地理信息系统，用卫星测试地面水分、土壤肥力、地形等，经数据处理后返回到卫星，再由卫星向地面计算机系统发出指令，指挥地面智能机械农业根据实际情况施肥、浇水、除草、收割等。航天与农业携手、天上与地上联动，这不仅仅是农业产业化进程中的一步，也是航天卫星产业化一个有利的发展方向。
紫杉醇是近20年发现的世界公认的抗癌新药。目前生产紫杉醇的原料主要是红豆杉的树皮。红豆杉是世界濒危的珍稀保护物种，目前已所剩无几。1994年美国专家首次发现在微生物中也能产生紫杉醇。这一研究成果，使世界从事紫杉醇研究的专家将目光盯住了微生物技术研究。中国的科学家们，则把希望再一次寄托于浩瀚无限的宇宙。目前，我国已经分离出多株产生紫杉醇的微生物，并已在“神舟”二号飞船上搭载。国人企盼着：紫杉醇含量高的新菌株能在不久的将来，从中国走向世界。
航天育种也称太空育种，是太空技术与生物技术、农业育种技术相结合的产物。实验表明，经历过太空遨游的农作物种子，在其形态、产量、抗病性、营养成分及细胞遗传等方面大多数都发生了遗传基因突变。返回地面种植后与地面的常规杂交育种方法比较，具有明显的优势与特点。有益诱变增多、变异幅度大、稳定快、周期短等，且不仅植株明显增高、增粗，果型增大，产量比普通的增长10%～20%，品质大为提高，作物也更加强壮，对病虫害的抗逆性较强。1987年6月我国进行第一次搭载试验时，中科院遗传所的蒋兴村研究员和他的一名同事携带要进行首次搭载的仙人掌进入茫茫戈壁滩中的酒泉卫星发射场，没想到戈壁滩的气温太高了，仙人掌没到卫星发射升空，就在容器里烂掉了。为了不错过这次难得的搭载机会，他们顶着烈日，到处在戈壁滩上搜寻骆驼刺籽，用来顶替仙人掌。谁都没想到，中国航天太空育种的序幕就这样拉开了。据不完全统计，自1987年开始，我国已经利用返回式卫星进行了10多次、500多个品种植物种子搭载，经70多个单位参与地面试验，获得了许多科研成果。比如1988年搭载的“农垦58”号水稻种子，经过四代筛选，现在亩产已经稳定在600公斤以上。还有像西红柿，上天以后，产量比原来提高了20%以上。推广较好的是青椒，太空育种的“龙椒2”号一个青椒最重可达到350克以上，平均单果重达半斤以上，亩产更能达到4000～5000公斤，现在在黑龙江、吉林、海南等省已经推广试种了近万亩。中国有句俗话：花无百日红。而1996年搭载的万寿菊，原本花开两个月即凋谢，太空育种后开到4个月还无败象，真是令人叫绝。
