美國科學家提出了一種名叫“空間工業設施”的典型方案。這種空間工廠由工作艙和供應艙組成，工作艙用於安裝生產設備，進行獨立生產；供應艙用於補給原料、供應設備和儲存產品。工作艙長10.6米，直徑4.4米，可裝載體積70立方米、重5400公斤的設備，供應艙可裝載體積50立方米、重9080公斤的貨物。這一設施由航天飛機一次運送到預定軌道上，經過組裝後就能具備生產能力。平時無人看守，完全自動化生產。宇航員定期乘航天飛機上去維修、保養、更換設備、安裝儀器和回收產品。最初的空間工廠主要集中於材料加工、藥物試製和太陽能發電方麵將來會擴展到生產其他產品。預計在2015年後，現有的國際空間站將被拆除，取而代之的就將是一個全新的“太空工廠”。
利用外太空進行各種生產活動，是人類文明發展的必然趨勢。美國航天界曾預言，在不久的將來，將有在地球與近地軌道之間航行的新型航天貨運客機問世，把在太空中生產的新材料運回地麵。在未來幾十年內，人類將陸續建成太空港，在月球、火星以及其他一些小行星上居住並建立太空工廠。
人類的“月球基地”
隨著空間技術的迅速發展，人類在外太空活動的範圍日益擴大，現在建造大型航天站、太陽能電站、太空工廠和空間居民點的任務擺在了科學家們麵前。1979年，為了對各國在月球和其他天體上的活動進行組織和管理，聯合國通過了月球條約。1987年10月，在一次國際宇航科學院的會議上，來自50多個國家的近1000名科學家和工程師聯名提議建造國際月球基地。
科學家們提出，在月球上建造一個宇航循環基地需1000噸水泥，330噸水和3600噸鋼筋，若將這些材料從地麵運往月球，每噸需耗資5000萬美元，顯然太昂貴了。材料科學家對月球岩樣進行分析和試驗後認為，隻要把氫帶上月球就可把月球上的岩石變為最理想的建築材料。月球表麵鈦鐵含量極為豐富，這些礦物被加熱到800℃後與氫結合會產生鐵、鈦、氧氣和蒸汽。在此過程中產生人類生存所必需的水和氧氣。月球岩石可精煉成輕型和堅固的水泥，剩下的鐵礦可用來冶煉鋼筋。這種月球岩石同其他小行星的組成物質相似，已經在茫茫宇宙中存在了許多億年，不但能抵擋太陽射線對其粒子的輻射，還能經受極大的溫差考驗。材料科學家利用宇航員帶回地麵的月球岩石樣品製成了一塊目前世界上任何物質都無法同它相比的最強硬、最堅固、最富彈性的混凝土。這種混凝土是唯一能在氣候異常的月球屹立的建築材料。在月球上生產每千克這種品質的混凝土隻需氫3克，而且隻要具有總重量約200噸的機械鑽探設備就可投入月球物質的挖掘。化學科學家設計了許多從月球岩土中提取純淨元素的方案，包括利用太陽能加熱月球物質的物質分離法以及利用氫氟酸之類的試劑從氧化物中取得氧、矽和金屬的化學分離法，每個加工廠設計成能循環使用試劑和廢料的齊全生產單位。一個隻有1噸重的小小的試驗性化工廠，每年可將十幾噸月球物質加工成氧、金屬和玻璃。因此，科學家們認為，建設月球基地的基本材料不必從地球運去，可以就地取材。待月球基地建成後，可以大規模開發月球，建造月球工廠，並把大批材料通過宇航基地射離月球，輸往地球軌道和太陽係空間，用以建造各種大規模航天站，並為太空工業提供原料，為太空居民城鎮建設供應建材。
科學家們認為，早期的月球基地應包括一個檢測月球物質、監測基地成員健康狀況和生活食品的試驗艙，一個生活艙，一個不加壓的儲藏艙，一個加工月球物質的小小化工廠，一個帶觀測室和氣閘門的連接艙，以便出入月球表麵，兩輛月球運輸車。這種基地的成員可包括：指令長、機械師、機械技師、醫生、地質學家、化學家和生物學家。基地成員，每兩個月輪換一次。每次通過在低月球軌道上會合的軌道間運輸飛船和月球遊覽車交換3~4個基地工作人員。在這之後，人類將可利用小小化工廠生產的產品和建築材料，在月球上建造固定的、堅固的宇航基地，為今後把開發出來的月球物質送往空間各用戶和為人類飛往火星做出發地。