什么是反物质，它为什么可以为航天器提供动力呢？我们知道，世上万物都是由质子、中子和电子所组成的，这些粒子因而被称为基本粒子。1928年，英国青年物理学家狄拉克首次从理论上论证了一种特殊粒子的存在，他认为这种粒子除了电性和电子相反外，一切性质和电子相同。四年后，狄拉克所预言的粒子被一名美国科学家找到了，这种粒子的质量和带电量同电子一样，只是它带的是正电，而电子带的是负电。因此，人们称它为正电子。
正电子的发现引起了科学界的震惊和轰动。它是偶然的还是具有普遍性？如果具有普遍性，那么其他粒子是不是都具有反粒子？于是，科学家们在探索微观世界的研究中又增加了一个寻找的目标。1955年，美国物理学家西格雷等人用人工的方法获得了反质子。后来，又发现了反中子。几年后，基本粒子中的反粒子差不多全被人们找到了。科学家们把由反质子、反中子和反电子结合形成的反原子构成的物质称为“反物质”。
反物质一旦同组成我们世界的“正物质”接触，便会产生“湮灭”现象，在瞬间释放巨大能量，并且不会像核弹那样产生放射线污染，所以被认为是一种最理想的清洁能源。据计算，1克反物质产生的能量，就足以为23架航天飞机提供动力。所以反物质的应用，很早就已为宇航专家们所关注，他们希望从根本上改变未来太空飞船的能源供应的模式。
以前的反物质太空船设计使用反质子，后来科学家发现，反质子在湮灭时会产生危害性的高能伽马射线，而正电子产生的伽马射线能量比反质子低400倍，所以使用正电子为飞船提供动力成为科学家们的首选。按照现在的宇航技术，要想把人类送上火星，需要成千上万吨的化学燃料，但是如果以正电子为燃料的话，仅仅几十毫克就能帮助人类实现登上火星的梦想，而且只需要6周时间。
但是，在太空中，宇宙射线中高速粒子可以通过相互碰撞产生反物质。而在地球上，科学家们需要通过粒子加速器来生产反物质，此过程所需要的能量远大于湮灭作用所放出的能量，且生成反物质的速率极低，每生产10毫克正电子就要耗资约2.5亿美元。此外，如何储存正电子也是个大问题，因为它们会吞食正常物质，而现在人类还没有生产出由反物质制成的容器，所以只能将其存放在电磁场内。2008年9月，美国一个科研小组声称他们已经成功研发了一种能长期有效储存反物质的容器，如果情况属实，那么这意味着人类已经为有效利用反物质迈出了重要的一步。
相信随着科学技术的不断发展和科学研究的不断深入，人们对反物质作用的认识一定会越来越深入，反物质必将为人类做出应有的贡献。
“反物质说”虽然现在还是科学上的一种假说，但反粒子等“负性物质”是确实存在的。1979年，美国科学家在35公里高空发现了28个反质子。这是在地球以外第一次发现的反物质。现在，组成物质的12种基本粒子的全部反粒子都已经被科学家在加速器中找到。而且又发现了反氘、反氢、反氦等一系列反物质。
奇妙的“空间系绳”
空间系绳是指将卫星、飞船之间用一根长电缆或软管连在一起，让它们共同完成轨道飞行，从而完成现有的航天器不可能完成也不适于完成的太空任务。
早在1895年，齐奥尔科夫斯基在其著作《关于地球和天空的梦想》中最早描述了这种系统及其使用方法。1965年，苏联航天巨擘科罗廖夫准备开始做世界上第一个系绳系统的空间实验。他当时提出用一根一公里长的钢绳把“联盟”号飞船与运载火箭末级连在一起，使它们一起运转，在飞船上造成人工重力。但由于科罗廖夫过早的逝世，这一工作被迫停止了。
20世纪六七十年代，意大利科学家科隆博与在美国工作的意大利专家格罗西一起设计了许多系绳系统及其空间实际应用方案，并积极推动这一技术领域的发展。许多国家都作出了回应并开始着手研究这项新技术。
从1980年到1985年，美国和日本联合在328公里高空进行了4次试验，在前两次试验中，系绳分别伸长了30米和65米；在后两次试验中，系绳完全放出，完成了系绳系统电力研究。此后，加拿大分别于1989年和1995年用一公里长的系绳进行了两次试验。1992年，意大利和美国联合进行了TSS—1试验。在这次试验中，固定在长20公里的导电索上的意大利卫星被从美国亚特兰蒂斯号航天飞机上放出了265米。1996年2月，美国航天飞机再次在飞行过程中进行了这一试验。这一次，系绳全部被放出，但由于短路，系绳被烧断，昂贵的意大利卫星连同系绳一起坠入并消失在了茫茫太空。
苏联在1987年重新投入了空间系绳系统的研究工作。按照空间系绳系统的结构形式和在空间的实际应用方法，有关专家们把系绳系统分为静态系绳系统、动态系绳系统和电磁系绳系统三类。
静态系绳系统可用于深空、近地空间、地球大气和地球表面研究。在组成系绳系统的航天器上，可以在微重力环境下进行各种实验研究和技术操作，如生物医学研究、物质和材料生产、植物生长等。利用建筑原理组成系绳系统，可以在空间建成复杂的大型建筑，例如空间电站、住宅、工厂、温室等。
动态系绳系统可用于完成航天器的轨道机动而不消耗燃料，即用系绳把航天器抓住并把它拖走。例如，用约50公里长的系绳把货运飞船从空间站上吊下来，然后把它放开，飞船脱离轨道并降至地面，空间站则再升高自己的轨道，而不费一滴燃料。用沿着系绳运动的升降机可以运送货物和人员。利用一端连有系绳的传动杆，可以变换吊在系绳上的航天器在空间的指向。
电磁系绳系统是利用该系统在轨道上运动的部分动能，缓慢提高系绳系统的高度而不必消耗燃料。利用某种电动效应可以以最小的损失沿系绳在分散的各航天器之间传送电能。把系绳作为一个发射天线，可以实现低频波段无线电波的有效辐射。
目前，俄罗斯已经制订了空间系绳系统的发展规划：首先，在空间站上进行系绳-1、系绳-1A、火神、和系绳-2等一系列空间系绳系统实验；下一阶段，制造并在新的空间站上试运行运输型、发电型和研究型系绳系统；将来，制造载人空间站及其多功能系绳系统。
系绳系统可以改变未来航天系统的整个面貌，让我们共同期待着这一天的到来。
随着空间系绳系统研究工作的顺利发展，科学家们有可能在21世纪中叶建造成新一代永久性载人空间站。根据预先研究，这种空间站应是一种复杂的系绳系统，它由两个多组合站构成，多组合站由数条系绳连接，另有一部升降机沿着各站之间的系绳运行。
太空游客
地球上的人类仰望着浩瀚的天空数百万年后，1961年4月12日，加加林成为世界上第一位遨游太空的宇航员。当时，除了宇航员之外，其他人对于太空是可望而不可即的，但这种局面在21世纪初被打破了！俄罗斯于2000年推出了平民太空游业务：只要掏2000万美元购买“船票”，普通人也可圆登天之梦，做一次太空游客。
全球共有6位游客享受过世界上“最奢华”的太空旅游。第一位太空游客是时年60岁的美国富翁丹尼斯·蒂托，他曾任美国国家航空航天局喷气推动实验室工程师，参与了火星和水星探测飞船飞行轨道的设计。2000年他与俄罗斯宇航部门签署了一项协议，个人赞助2000万美元维持俄罗斯的“和平”号空间站，条件是亲自到“和平”号空间站上进行一次太空飞行。由于俄罗斯最终废弃了“和平”号空间站，蒂托转而要求登上由美国、俄罗斯、欧洲、日本和加拿大等16个国家和地区合作建设的国际空间站。他的这个愿望最后终于实现了，2001年4月28日，蒂托同两名俄罗斯宇航员一起搭乘俄“联盟TM—32”载人飞船自拜科努尔发射场升空，两天后飞船与国际空间站成功对接，蒂托在俄宇航员的陪同下进入国际空间站，6天后乘坐俄“联盟TM—31”号飞船返回舱返回地面，结束了这次引起全球轰动的首次太空旅游。
第2位太空游客是时年29岁的南非人沙特尔沃思。他于2002年游历了国际空间站，并与宇航员们一同进行了医学、环保等方面的实验。第3位太空游客是时年60岁的美国传感无限公司董事长——奥尔森，于2005年进入太空。奥尔森还是一位材料学博士，他在空间站短短8天时间里共做了10项科学试验，其中包括晶体培养和地球大气湿度测量等。第4位太空游客，也是历史上首位女太空游客，是时年40岁的伊朗裔美国女企业家安萨里。她于2006年飞赴国际空间站并停留了9天，除了不断写网络日志记录下所见所闻外，她还成为欧洲空间局4项重要试验的测试对象。第5位太空游客是时年58岁的匈牙利裔美国人西蒙尼，他于2007年前往国际空间站。这位被称作“Word之父”的微软前软件工程师，“飞天”时还携带了丰盛大餐。
2008年10月12日，在哈萨克斯坦的拜科努尔发射场，世界第六位太空游客——美国电脑游戏开发商加里奥特乘俄罗斯“联盟TMA—13”载人飞船升空，前往国际空间站。加里奥特的父亲是美国宇航局前宇航员，曾在美国第一个试验型空间站“天空实验室”逗留59天。加里奥特从小就梦想遨游太空，这次旅行他在国际空间站上逗留了10天。
太空旅游虽然惊险刺激，但毕竟不同于地面旅游，对游客的身体素质要求非常高。据了解，整个太空飞行过程中，游客必须蜷缩在狭窄的太空舱内，忍受极不舒畅的航程。所以，太空游客在出发前必须接受数月的专门训练，以适应超重、失重等引力环境。不过，由于太空旅游持续时间并不长，一般只有8天左右，因此对太空游客的体质要求并没有长期在轨道上工作的宇航员那样严格，太空游客接受训练的时间也不会太长。但所有的训练都完成后，游客们最后还要签署一份协议，保证在旅行过程中一切由于个人原因造成的损害由游客本人负完全责任，与同行的宇航员无关。
在地球旅游业非常发达的今天，飞出地球体验遨游太空的美妙越来越引起了人们的兴趣。虽然在目前情况下，太空旅游还只是富人的“特权”，高昂的旅游费用让普通百姓望而却步，但不少专家认为，发展太空旅游大有前途。2008年，俄罗斯联邦航天署与美国太空冒险公司签署了一项建造“太空游”载人飞船的协议，旨在为更多人提供遨游太空的机会。“太空游”载人飞船以俄“联盟”载人飞船为蓝本，由一名专业宇航员驾驶，每次可同时将两名游客送入太空。首艘“太空游”载人飞船预计在2011年下半年发射。
随着科技的发展，在不久的将来，开展太空旅游的交通工具将不再局限于俄罗斯“联盟”系列飞船，旅游的目的地可能也不只是国际空间站，太空旅游也许会和乘坐飞机旅游一样费用大大降低，能够享受太空旅游的人也会不断增加。
月球上的能源宝藏
人们一直在致力于寻找清洁的替代能源，然而几十年来却未能如愿。每当一种新能源似乎通过测试，总会有人发现其致命的缺陷。核能，风能，太阳能，水电的运用都有一定的局限性。核裂变太危险，风能并不稳定，太阳能受限于天气和云层，水力发电水坝破坏自然环境。因此科学家有个新想法，为什么我们不在外太空中寻找能源呢？科学家们首先把目光瞄准了月球。
“阿波罗”宇宙飞船登月时，宇航员从月球表面带回了月球岩石和尘埃。当科学家将月球尘埃加热以后，发现有氦元素的放射性，经过进一步的分析，认定这是氦的一种同位素氦-3。它原本大量存在于太阳喷射出来的高能粒子流（太阳风）中，在几乎没有大气的月球上，“太阳风”直接降落下来，久而久之，在月面的沙粒、岩石中，大约集聚有上100万吨这种材料。虽然当时已经知道月球上存在大量的氦-3，但科学家们并不知道它有什么价值。十多年后，美国科学家发现，当氦-3被加热到很高的温度并与氘结合时会放出巨大的能量，而且不放出任何具有污染性或者放射性的物质。如果用氦-3作为核聚变的原料，可以建成最最安全的核电厂。可惜的是，地球上的氦-3极为稀少，天然气矿床中已知的氦-3资源只能维持一个500兆瓦规模发电厂数月的用量。可不可以开发月球上的氦-3来建设核电厂呢？美国科学家算了一笔账：月球岩石和尘埃中含有的氦-3所能提供的电能，已超过美国全国需要量的50万倍，开采、加工和运回氦-3所消耗的能量，与用氦-3发电得到的能量之比为1∶250，而煤和铀分别是1∶16和1∶20。如果美国用宇宙飞船一次运回20吨液化氦-3，就可为美国提供1年所需电力的燃料，其价值相当于500亿美元，这是相当有利的。此外，从月壤中提取1吨氦-3，还可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳，这些副产品也有着巨大的价值。
月球上除了拥有氦-3，还拥有大量的太阳能。早在1979年，美国宇航局专家就提出要在月球上建造太阳能电站，经过讨论，大家一致认为这是一个极好的建议，不仅能够实现，而且有着广阔的发展前景，这是因为在月球上建造太阳能电站比花费巨大的投资建造太阳能卫星电站要优越得多。首先，在月球上建造太阳能电站，不需要耗资巨大的大型卫星，也免去了将卫星送上轨道的麻烦，电站可以在月球上就地取材建造，这样就可以节省大量的人力和物力；其次，发电站建造在月球上，发电设备和向地面传送电能的激光器或微波器可以不受卫星的限制，制作得大一些，使发电能力和传送电能的效率大幅度提高；此外，由于月球本身所处的独特位置，也使它成为建造太阳能电站最理想的地方。如果发电站建在月球的南极或北极上，那么太阳光时刻都能照射在发电站的建筑物上，而且这个建筑物在任何时候都是一半向阳一半背阳，这样，向阳的一面与背阳的一面的温差可达500℃，形成了最理想的温差发电环境。在这种情况下，装在发电设备中的工作液体就会沸腾起来，变成高速气体冲向汽轮机，使汽轮机高速旋转，并带动发电机发出电来。