hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
استعمار الفضاء أخطار وأضرار على الصحة
ستفرض الحياة في مستعمرة ضغطاً وتكيُّفاً نفسياً مقابل ظروف حياة جديدة. تعتقد ناسا أن أمن الطاقم والسير الجيد لمهمة طويلة المدة ربما تكون مهددة بشكل خطير في حال العجز النفسي البشري كحدوث أخطاء في إنجاز المهمات الكبيرة ومشاكل في التواصل ودينامية المجموعة ضمن الطاقم، وضغط نفسي حرج نتيجة إقامة في محيط محصور أو اضطرابات في النوم مزمنة. إن حالات حدوث المشاكل بين الطواقم في التعاون والعمل معاً أو مع المراقبين في الأرض كثيرة، سواءً كان ذلك في البرامج الفضائية الأمريكية أو الروسية. حيث تسببت مشاكل تواصلية واتصال سيء سابقاً في حدوث حالات يحتمل أن تكون خطرة، مثل رفض أعضاء الطواقم التحدث مع بعضهم أو التواصل مع الأرض خلال تحقيق عمليات حرجة.
إن العوامل الخطرة هي التكيف النفسي السيئ ومشاكل في النوم والروتين اليومي، ومشاكل الوصل البشري والنظامي وأمراض عصبية نفسية مثل متلازمة القلق الاكتئابي.
يمكن أن يكون هذا العجز في الأداء البشري ناتج عن تكيف نفسي سيئ مقابل ضغط ملازم لرحلة فضائية. وتُعد أسباب هذا الضغط، المخاطر المحتملة المرتبطة بالمهمة والحياة في محيط محصور ومنعزل. وقد يزداد هذا الضغط بالملل والضجر، خصوصاً على المستوى الغذائي، وبمشاكل التحرر والاعتماد على الآخرين، وبالاختلاط والانفصال عن العائلة والأصدقاء، ومدة الرحلة والتناقضات والضغوطات بين الأشخاص، والعجز الآلي للمركبة، وباتصال سيئ واضطرابات في النوم أو انعزال اجتماعي.
إن اضطراب الدورات الإيقاعية والتدهور الحاد والمزمن لحالة ومقدار النوم هو خطر معروف جداً في الرحلات الفضائية ومُسبباً إرهاق وانخفاض الأداء وارتفاع الضغط. حيث أظهرت جميع الدراسات عن النوم في الفضاء أن المدة المتوسطة للنوم انخفضت إلى 6 ساعات في اليوم، بل أقل من ذلك خلال تحقيق عمليات مهمة أو في حالة الطوارئ. وتتغير أيضاً حالة نوم الرواد في الفضاء. وتعتبر العلاجات التي تعطى غالباً مُنوِّمات. وقد تقلل هذه المشاكل الأداء المعرفي للطاقم بشدة، وتسبب مخاطر على أمنه ونجاح المهمة.
إن الحلول التي ينبغي أن تؤخذ بعين الاعتبار للحد من هذا الخطر هي وضع معايير دقيقة لاختيار الطاقم قبل تنفيذ مهمة. وبمجرد ما تبدأ الرحلة، يكون هناك مراقبة حذرة ضرورية على مستويات الضغط وخطط الضبط والتكيف، والأداء والنوم بجدول دقيق لتشخيص وعلاج الأمراض النفسية والسلوكية التي قد تحدث، وذلك لتأمين نوم جيد ووضع توزيع وبرنامج دقيق لمهمات العمل.
استعمار الفضاء قابلية الحياة على المدى البعيد
تحدد معاهدة الفضاء الخارجي سابقاً استخدام الفضاء والأجرام السماوية لأهداف عسكرية أو الاستيلاء على موارد كوكب · . كالقمر على سبيل المثال يعتبر ملك للجميع.
يخضع الفضاء والكواكب لهذه المعاهدة في القانون الدولي العام (المادة الثانية)، بينما تخضع المستعمرات لقانون الدولة المالكة للمركبة أو للقاعدة التي يقيمون عليها (المادة الثامنة)، كما هو الحال على السفن في البحار العالمية. إن قانون الفضاء الذي تديره الجمعية العامة للأمم المتحدة، يُقنن العديد من جوانب استثمار الفضاء وموارده، مثل قرار 47/68 عن المبادئ المتعلقة باستخدام مصادر الطاقة النووية في الفضاء، أو المتمحور حول التعاون الدولي فيما يتعلق باستكشاف واستخدام الفضاء لفائدة ومصلحة جميع الدول.
استعمار الفضاء قابلية الحياة على المدى البعيد
إن تناسل البشر في الفضاء ما زال موضوعاً محرماً بالنسبة لوكالات الفضاء، ولكن ذلك يسبب أيضاً العديد من الأضرار الجسدية والحيوية وسيكون أساسياً لبقاء المستعمرات على المدى البعيد. لقد اُختبر التناسل في الفضاء سابقاً عدة مرات على العديد من الكائنات الحية مثل الحشرات والأسماك والبرمئيات والثديات وتكلل ذلك بالنجاح، ولكن أيضاً مع بعض الفشل الذي أظهر أن الجاذبية كانت عاملاً مهماً للتناسل.
استعمار الفضاء قابلية الحياة على المدى البعيد
على سبيل المثال، هناك تجارب أظهرت أن مدة جاذبية 3 ساعات بعد الإخصاب كانت ضرورية لتأمين التماثل الثنائي على يرقات الضفادع. ولم يتم التمكن من تلقيح بيض الدجاج في المدار وتمت تجارب على سمندر البحر (Pleurdèle de Waltl) عامي 1996 و 1998 بواسطة رائدي الفضاء كلودي هاينري Claudie Haigneré ومن ثم ليوبولد ايهارتس Léopold Eyharts، على متن محطة الفضاء الروسية (Mir) خلال مهمات فرنسية روسية، (Cassiopée) ثم (Pégase) كشفت عن ظهور اضطراب خلال الإخصاب ونمو الجنين. وخلال تجربة سوفييتية، <<5 جرذان إناث و 2 ذكور بقوا 19 يوم في مدار، دون تخليف مواليد بعد عودتهم إلى الأرض. ولكن غير مؤكد أنه تم جماعهم>>، حيث أن الجاذبية الصغرى قادرة على عرقلة المزاوجة في الأوضاع الاعتيادية للحيوانات.
وفي المقابل، تم تناسل السمك أورزياس لاتيبس Oryzias latipes بنجاح عام 1994، بولادة 8 فراخ من السمك بالرغم من بعض الفشل الناتج عن صعوبة تهيئة الحيوانات خلال الجماع. وقد تم إنشاء جاذبية اصطناعية <<في نابذة على متن المكوك الفضائي في سبتمبر عام 1992>>، وتمكنت ناسا من الحصول على <<ولادة 440 من الشراغف (فرخ الضفدع) بحالة جيدة تماماً>>.
استعمار الفضاء قابلية الحياة على المدى البعيد
إن محاولة الحمل بطفل بطريقة طبيعية قد جربت عام 1982 على متن محطة ساليوت 7 (Saliout 7) عن طريق الجماع بين رائدة الفضاء سفيتلانا سافيتسكايا Svetlana Savitskaya وأحد المستعمرين الاثنين الآخرين للمحطة، ولكن لم يتم الحمل بأي طفل. إن الإمكانية بحد ذاتها على قدرة تحقيق معاشرة جنسية في الفضاء هي في المقابل دُرِست شبه رسمياَ بواسطة ناسا التي ما زالت تنفي الوقائع التي حدثت خلال رحلة للمكوك عام 1996 بحسب ما بيَّنه أحد العلماء من الوكالة أن التجربة قد تم نجاحها.
في عام 2002 م، قدَّر عالم الأعراق البشرية جون موري John H. Moore أن سكان من 150 إلى 180 فرداً قد يسمحون بتناسل عادي على مدى 60 إلى 80 جيلاً أي ما يقارب 2000 سنة.
قد يكون حجم سكان صغير جداً، مُكوَّن من مرأتين على سبيل المثال، قابل للحياة بنفس مدة الأجنة البشرية القادمة من الأرض، ربما يكون ذلك ممكناً. وقد يسمح أيضاً استخدام بنك من السائل المنوي بتكوين حجم سكان أولي أضعف مع قرابة لا تُذكر. وربما تتطرأ مع ذلك بعض المشاكل الأخلاقية.
استعمار الفضاء قابلية الحياة على المدى البعيد
لدى الباحثين في علم الأحياء ميل إلى اعتماد القانون « 50/500 » الصادر من قِبَل فرانكلين Franklin وسوليه Soulé. حيث ينص هذا القانون على أن سكان أساسيين (Ne) من 50 فرداً هو أمر ضروري على المدى القصير لتجنب مستوى قرابة غير مقبول في حين أنه على المدى البعيد يكون سكان Ne من 500 فرد ضروري للحفاظ على تنوع جيني جيد. إن التوصية  تلائم قرابة تصل إلى 1% لكل جيل، مما يعتبر نصف الحد الأقصى الذي يقبله المربين المعاصرين للحيوانات الداجنة. وتحاول قيمة  أن توازن نسبة كسب تغيُّر وراثي المرتبط بالتغيُّرات المفاجئة مع نسبة فقدان ناتجة عن الانحراف الوراثي.
يعتمد الحجم الفعال للسكان Ne على عدد الرجال Nm والنساء Nf في السكان حسب الصيغة:
قدرت ناسا أن مستعمرة بأقل من 100٬000 شخص ربما لا يمكن أن تكون مستقلة وقد تحتاج إلى دعم مستمر من الأرض.
يُعد التكاثر الذاتي اختياري ولكن يُمكنه القيام بنمو سريع جداً للمستعمرات، وذلك باستبعاد التكاليف والاعتماد على الأرض. ومن الممكن أيضاً كونه ينص على أن إنشاء كهذه المستعمرة قد يكون أول عمل لتكاثر ذاتي من الحياة الأرضية.
هناك طرق متوسطة تشمل المستعمرات اللاتي بحاجة فقط للمعلومات من الأرض (علم، هندسة، تسلية، إلخ...) أو المستعمرات التي ستحتاج للتموينات البسيطة فقط مثل الدارات المتكاملة أو الأدوية أو الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (ADN) أو أدوات معينة.
إن إنشاء مركبات آلية برد ذاتي لتسريع الاستعمار قد نُوقش أيضاً من ناحية نظرية بإعادة استخدام بنية الصانع الشامل الذي أنشأه جون فون نيومان John von Neumann ضمن إطار مشروع ديدالوس Projet Daedalus.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
يُعد موقع المستعمرات الأولية في النظام الشمسي نقطة جدال متكررة بين مؤسسي استعمار الفضاء. يُمكن أن تكون مواقع المستعمرات على أرضية أو باطن أرضية كوكب أو قمر طبيعي أو كويكب ولكن أيضاً في مدار حول الأرض أو الشمس أو جرم سماوي آخر أو تكون واقعة على نقطة من نقاط لاغرانج. إن هدف الولايات المتحدة من الاستكشاف والاستعمار الحالي هو إنشاء قاعدة دائمة على القمر لاختبار أنظمة وتقنيات فضائية جديدة، ولكن أيضاً استخدام موارد القمر الطبيعي من الأرض من أجل تسهيل استكشاف المريخ بواسطة بعثات مؤهلة ·  والتي قد تكون مرحلة أولى. وستفيد المحطة الفضائية الدولية في دراسة التأثيرات المضرة للإقامات الطويلة في الفضاء على رواد الفضاء وتطوير التجهيزات لمقاومة هذه التأثيرات. وأصبح أيضاً البحث عن الكواكب الخارجة عن المجموعة الشمسية والقابلة للسكن هدفاً رسمياً. حيث يعتبر أحد الأهداف التي صرحت بها حكومة الولايات المتحدة هو البحث عن موارد جديدة على كواكب أخرى لتسهيل استكشاف النظام الشمسي، ولكن أيضاً لزيادة فوائدها العلمية والأمنية والاقتصادية، وذلك بدعم التعاون الدولي. ويتأهب الاتحاد الأوروبي وروسيا لنفس الهدف، وكليهما أيضاً يؤيدان التعاون الدولي مقابل الوسائل الضخمة المطلوبة.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
إن المحطة الفضائية الدولية التي بدأ بناؤها في عام 1998 تُمكِّن من تواجد بشري دائم في الفضاء منذ الثاني من شهر نوفمبر عام 2000، والذي يعد تاريخ الرحلة الأولى. تقع في مدار أرضي منخفض على ارتفاع 350 كم. وسيتم الانتهاء من بناءها عام 2010 وستكون باقية للعمل حتى عام 2016 على الأقل. وستأوي المحطة التي لديها طاقم من ثلاثة أشخاص، ستة أشخاص من أجل استخدام جُل قدراتهم في البحث العلمي. وقد تم البناء بواسطة تعاون دولي بين 16 دولة تشمل الولايات المتحدة وروسيا واليابان وكندا، والإحدى عشر دولة أوروبية المُكوِّنة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، والبرازيل. في عام 2008، زار 163 فرداً من 16 دولة المحطة الفضائية، منهم 107 من وكالة ناسا، و27 من الوكالة الفضائية الفدرالية الروسية، و12 من وكالة الفضاء الأوروبية و 5 سياح فضائيين.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
يُعتبر البحث العلمي أحد الأهداف الرئيسية للمحطة باستخدام الظروف الخاصة التي تسود على متنها، يشمل علم الأحياء (بحث طبي وتقانة حيوية)، والفيزياء (ميكانيكا الموائع، علم المواد، ميكانيكا الكم)، وعلم الفلك (يشمل علم الكون)، وعلم الطقس ·  وتقنيات الصغائر(النانو). هناك ماتخطى البحث المخطط، حيث سمحت الحياة اليومية على متن الفضاء من معرفة الكثير عن يوميات رواد الفضاء في بيئة كهذه. على سبيل المثال، يستخدم طاقم المحطة توقيت عالمي منسق واقع على أبعاد متساوية بين مركزي تحكمه هيوستن وموسكو، وإنشاء ليالي اصطناعية بإغلاق نوافذ المحطة، حيث تشرق الشمس وتغرب 16 مرة في اليوم أو تعود أو تحدث تجارب في الجزء الأكثر سكوناً للمحطة وغير متوقع لهذا الأثر، مركبة النقل الآلية الأوروبية جول-فيرن Jules-Verne.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
يتعلق القسم الطبي من البحث بجزء كبير عن التكيف البشري في الفضاء ودراسة تأثيرات غياب الجاذبية الطويل على الجسم البشري، وذلك للمهمات المستقبلية طويلة المدة. إن المشروع الرسمي لوكالة ناسا هو استخدام المحطة الفضائية الدولية كداعم لمهماتها القادمة على القمر والمريخ. حيث يقترح نيكولاي سيفاستيلنوف Nicolai Sevastyanov، رئيس الهيئة الفضائية إنيرجيا Corporation spatial Energia، استخدام المحطة كسطح لجمع مركبات قمرية مستقبلية، ولكن أيضاً كمرفأ لاستقبال الهيليوم 3 (hélium 3) المستخرج من القمر ضمن إطار تعاون دولي.
تكلف كل رحلة للمكوك الفضائي 1.3 مليار دولار، بما فيها تكلفة التطوير، أي 173 مليار دولار المجموع الكلي لكامل البرنامج من عام 1981 إلى عام 2010 لـ131 رحلة، منها 29 رحلة لبناء المحطة الفضائية الدولية والتي قدرت لها وكالة الفضاء الأوروبية تكلفة 100 مليار يورو أي ما يعادل 157 مليار دولار.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
يعتبر القمر بفضل قربه المكان الأقرب لاستعمار بشري وذلك حسب المقياس الزمني. ويتمتع أيضاً بسرعة إفلات ضعيفة جداً التي تسمح بتبادل أسهل للمواد مع الأرض أو مع مستعمرات فضائية أخرى، بل أيضاً إنشاء مصعد فضاء قمري على المدى البعيد جداً. وإذا كان القمر لديه كميات غير كافية من الهيدروجين والكربون والنيتروجين، فإنه يملك الكثير من الأكسجين والسيليكون والمعادن. كما هو الحال بالنسبة للمريخ، حيث ستُسبب الجاذبية القمرية الضعيفة التي تمثل سدس جاذبية الأرض مشاكل حين العودة للأرض أو على صحة المستعمرين المستقبليين. كالجانب الظاهر يكون في جزء محمي من الرياح الشمسية بواسطة الأرض، يفترض أن يكون ذلك في البحار من الجانب المخفي أن توجد أكبر التجمعات للهيليوم3 على القمر. يُعد هذا النظير نادراً جداً على الأرض، لكن لها قدرة كبيرة فيما يتعلق بالمحروقات في مفاعلات الاندماج النووي، إذاً قد يكون ذلك أداة دفع جديدة.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
اتبعت ناسا المشروع الذي أطلقه الرئيس جورج بوش George W. bush فيما يتعلق بمركز قمري متقدم واقع على أحد الأقطاب في عام 2024 · ، وبتمويل مُؤمن حتى هذا التاريخ، ولكن تم إلغاء ذلك بواسطة الرئيس باراك أوباما Barack Obama في شهر فبراير عام 2010 عند طلبه ميزانية عام 2011. ومن المخطط أن يأوي المركز المتقدم 4 رواد فضاء سيتناوبون خلال مدة 6 أشهر وسيستخدمون الموارد المحلية. وكانت وكالة الفضاء تريد <<مد النطاق الاقتصادي الأرضي>>.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
تتوقع وكالة الفضاء الأوروبية وجود قاعدة دائمة في عام 2025 والتي قد يبدأ بناؤها في عام 2020. وتتوقع الوكالة الفضائية الفدرالية الروسية وجود قاعدة دائمة على القمر بعد عام 2025 بقليل وبعد إعلان وكالة الاستكشاف الجوي الفضائية اليابانية عن قاعدة مبنية بمساعدة الإنسان الآلي لعام 2025، أرجأت البناء إلى عام 2030. ويتوقع رئيس الهيئة الفضائية إنيرجيا، نيكولاي سيفاستيانوف، إنشاء قاعدة قمرية روسية عام 2015 لاستخراج الهيليوم 3 بطريقة صناعية عام 2020، بالرغم من ذلك إلا أنه سيتطلب مُنشأة منجمية كبيرة جداً. اقترحت الأكاديمية الصينية للعلوم ضمن تقرير إستراتيجية التطوير لأصحاب القرار السياسيين بناء قاعدة على القمر عام 2030. ولدى الصين أيضاً مشاريع لاستثمار الهيليوم 3 القمري.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
يُعد المريخ والقمر الهدفان المميزان بالنسبة لمشاريع الاستعمار والاستكشاف المستقبلية لوكالات الفضاء مع إرسال بعثات بشرية ابتداءً من سنوات 2020 بواسطة ناسا وقد دُرست مشاريع قاعدة المريخ عدة مرات. وطُورت فكرة بناء قاعدة على المريخ بواسطة رائد مهمات أبولو وعضو مجلس الشيوخ هاريسون شميت Harrison Schmitt ووكالة ناسا منذ نهاية عقد السبعينات مع تاريخ بناء مخطط لما قبل سنوات 2000، مما أثار اهتمام الرئيس جيمي كارتر Jimmy Carter مؤقتاً. وتم التخلي عن المشروع لأسباب سياسية ومُنحت الأولوية للمكوك الفضائي ثم تمت العودة للمشروع واستبعد عدة مرات على مر العقود التالية، حتى تناول المشروع إعادة تأهيل المريخ على المدى البعيد والنظري جداً, مع استخدام موارد محلية لدعم المهمة.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
إن مساحة المريخ مساوية لمساحة الأرض القارية وتحتوي على مخازين مياه كبيرة على أقطابها وممكن على الطبقة الجليدية أيضاً, بل حتى على الجزء الذي يتجمد في الشتاء، مما قد يسهل استعماره بحسب ماذكره بعض العلماء المنضمين في مجتمع المريخ. ويحتوي المريخ على ثاني أكسيد الكربون بكثرة في أجوائه والعديد من المعادن الخام كالحديد. ويُعتبر المريخ الهدف الأساسي للاستعمار عن طريق الكائن البشري بالنسبة لمجتمع المريخ، وبإمكان الاستقلالية الاقتصادية الضرورية للاستعمار بحسب رأيهم أن تساهم في جعلها قاعدة انطلاق ممتازة لمنشأة منجمية للكويكبات. إن جاذبية المريخ هي أيضاً علمية، لأن الباحثون يعتقدون أن الحياة خارج الأرض يمكن أن تحدث في زمن من تاريخها كما حدث على الحجر النيزكي المريخي ALH84001  وأنه بإمكان الحياة أن تكون حاضرة دائماً على الكوكب على شكل بقع سوداء وغيرها اكتشفت بالقرب من الأقطاب التي تظهر في كل ربيع، وتلك فرضية مرفوضة من قبل علماء آخرين وناسا.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
إلا أن الجو الخفيف جداً في المريخ ودرجات الحرارة المنخفضة والإشعاعات المرتفعة ستتطلب أنظمة دعم للحياة مشابهة لما خصص للفضاء مع أفضلية القدرة على استخدام الموارد المحلية للتطوير. إضافة إلى ذلك، تعد آثار الجاذبية المريخية الضعيفة على المدى البعيد التي تمثل ثلث الجاذبية الأرضية غير معروفة وربما تجعل العودة إلى الأرض مستحيلة للبشر المولودين على المريخ أو الذين مكثوا مدة طويلة عليه كما هو الحال في انعدام الجاذبية.
يعد أوروبا وكاليستو وغانيميد أكبر ثلاثة أقمار تابعة لكوكب المشتري. وهم مكسيِّون بالجليد ويعتبرون هدفاً لمهمات مأهولة لناسا على المدى البعيد جداً.
تم تحديد كاليستو مبدئياً كقاعدة متقدمة حول المشتري في السنوات 2045 وذلك بدراسة قامت بها ناسا عام 2003 من ناحية ضعف تعرضه لإشعاعات المشتري. وقد تمكِّن القاعدة المأهولة بالبشر وأيضاً بالإنسان الآلي من استكشاف هذا القمر وإنتاج المحروقات من أجل العودة إلى الأرض ولكن أيضاً من أجل المهمات المتجهة إلى أقمار المشتري الأخرى ومنها قمر أوروبا الذي ربما يمتلك مثل كاليستو محيطات تحت طبقة جليده وربما الحياة أيضاً.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
تم دراسة استعمار قمر أوروبا عن طريق مشروع أرتيميس Artemis، وقد أنشئت شركة خاصة لاستعمار القمر بطريقة قابلة للحياة اقتصادياً. وقد تكون المستعمرة واقعة تحت الطبقة الجليدية بستة امتار على الأقل لتتحمل المستويات الكثيفة للإشعاعات. حيث يعتمد المشروع على تقدم مستقبلي للتقنيات من أجل النجاح ولكن استقبلته ناسا بريبة.
بحسب الدراسات النظرية التي حققها جيرارد أونيل Gerard K. O'Neill وناسا في أعوام 1975 – 1977، بإمكان مركبات فضائية واقعة في الفضاء تدعى مستعمرات فضائية أو مستعمرات مدارية أو محطات فضائية أن تفيد يوماً ما في استقبال البشر بشكل دائم. ستكون مدناً حقيقية أو عوالم مستقلة بأحجام مختلفة من بضع آلاف إلى ملايين الأفراد. وتعتبر هذه المركبات الفضائية بالنسبة لأونيل الطريقة الأفضل لاستعمار الفضاء، وقابلة للحياة أكثر من استعمار الكواكب. إن السيئة الوحيدة للمستعمرات الواقعة في الفضاء هي نقص المواد الأولية التي يجب أن تُستورد من كواكب أخرى أو كويكبات، وما يميزها هو غياب الجاذبية لتكاليف نقل أقل بكثير. ويمكن أن تكون المركبات الفضائية واقعة في مدار أرضي أو على نقاط لاغرانج لتكون قريبة من الأرض.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
بالمقارنة مع مواقع أخرى، يمتلك المدار الأرضي مميزات عديدة وعيب وحيد. حيث يمكن بلوغ المدارات الأرضية في بضع ساعات في حين أنه يتوجب أيام للذهاب إلى القمر وشهور للوصول إلى المريخ. ويجعل انعدام الجاذبية بناء المستعمرات أكثر سهولة نسبياً، وبرهن رواد الفضاء ذلك بنقل أقمار تزن أطنان باليد. إذاً يتم التحكم بالجاذبية المستعارة على أي مستوى بحسب دوران المستعمرة. إضافة إلى مناطق السكن يمكن أن تكون 1 g. لا تعرف حتى الآن ماهي الجاذبية الدنيا للبقاء على صحة جيدة ولكن 1 g ستمكِّن بالتأكيد من نمو أفضل لأطفال المستعمرين.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
هناك إمكانية أخرى للمواقع هي نقاط لاغرانج الخمسة الأرضية - القمرية. وبالطبع يتوجب بضع الأيام للوصول إليها بوسائل الدفع الحالية، وتستفيد من منفذ للطاقة الشمسية مستمر باستثناء حالات الكسوف النادرة. حيث أنه لن يحدث لنقاط لاغرانج الخمسة الأرضية – الشمسية كسوف ولكن فقط النقطة الأولى L1 والثانية L2 قابلتان لحدوث الكسوف لساعات قليلة، وتتطلب الأخرى ات شهوراً ولكن البعض منها مع ذلك قد يكون أكثر استقراراً مثل النقطة الرابعة L4 أوالخامسة L5. إلا أن ميل نقاط لاغرانج إلى جمع الغبار والحطام مثل غيوم كورديليوسكي Kordylewski وتتطلب إلى تدابير استقرارية، ذلك من شأنه أن يجعلها أقل ملائمة لبناء المستعمرات من المتوقعة بشكل أولي.
استعمار الفضاء مشاريع في النظام الشمسي
لم يتم تطوير مفهوم المواطن الفضائية العملاقة ابداً عن طريق ناسا ولم يتجاوز الدراسة النظرية ابداً، وباعتبار الحاجة إلى إرسال مليون طن في مدار حول الأرض خلال 6 أو 10 سنوات أمراً مستحيلاً دون وسيلة نقل قليلة التكلفة تصل إلى 55 دولار للكيلوجرام كما نصت عليه الدراسة آنذاك مع تطويرات في المكوك الفضائي لصاروخ ساتورن 5. ومع ذلك فقد أخذت الدراسة بعين الاعتبار جميع الثوابت الملائمة، بما في ذلك تمهيدات كالتأثير على طبقة الأوزون بأكثر من 2000 إطلاق ضروري.
يمكن أن يُستعمر كوكب عطارد باستخدام نفس التقنية أو التجهيز بالنسبة للقمر بالإضافة إلى ميزة كون الجاذبية مساوية لجاذبية المريخ ووجود حقل مغناطيسي بخمسين من الموجود على الأرض، مما يقدم حماية أولية، بحسب ماذكره أستاذ علم الكواكب والمدير السابق لـ Jet Propulsion Laboratory بروس موراي Bruce C. Murray. ستُنشأ المستعمرات في الأقطاب لتجنب درجات الحرارة الشديدة التي تسود على باقي الكوكب بالإضافة إلى ميزة وجود جليد الماء. إن فائدة كوكب عطارد الاقتصادية تكون في احتوائه تجمعات المعادن الخام بكميات أكبر بكثير من جميع كواكب النظام الشمسي الأخرى.
استعمار الفضاء دراسات نظرية عن استعمار ما وراء النظام الشمسي
قد يستغرق استعمار جميع المواقع القابلة للاستثمار من النظام الشمسي عشرات أو مئات السنين وذلك لا يحتوي على أي كوكب قابل للسكن مثل الأرض. هناك مئات المليارات من النجوم في مجرتنا، درب التبانة، بأهداف محتملة للاستعمار الفضائي. وبعد معرفة المسافات الكاسحة بين النجوم، يبدأ الموضوع تجاوز المجال العلمي للدخول في ما يتعلق بالرؤية المستقبلية والخيال العلمي. ولكن حتى على هذا المستوى، أُنجزت أعمال بواسطة علماء لاستكشاف الإمكانيات المتنوعة، ولكن لم يتجاوز أي منها المرحلة النظرية.
استعمار الفضاء دراسات نظرية عن استعمار ما وراء النظام الشمسي
منذ بداية عقد التسعينات، اُكتشفت العديد من الكواكب خارج المجموعة الشمسية (464 في 6 يوليو 2010)، بعض الأنظمة الكوكبية تشمل من 4 إلى 5 كواكب · . تُمكِّن التقنية الحالية من اكتشاف العمالقة الغازية فقط، ولكن بعضها واقعة في النطاق الصالح للسكن من نجمها وقد تمتلك أقمار مناسبة للاستعمار أو قادرة على تأمين الحياة. إن البحث عن كوكب أرضي مثل كوكب الأرض هو هدف برامج مشروع البحث عن كوكب أرضي Terrestrial Planet Finder، التابع لناسا ومشروع داروين الفضائي Projet spatial Darwin التابع لوكالة الفضاء الأوروبية والمخطط لسنوات 2020. إن تحديد صلاحية السكن لكوكب ستكون الأهمية الكبرى قبل إطلاق رحلات في المستقبل البعيد. حيث يُحصي الدليل HabCat، المنشأ لبرنامج SETI، 17129 نجمة بإمكانها احتواء كواكب قابلة للسكن. ويُعتبر الأمر المثالي هو العثور على كوكب يدور في المنطقة القابلة للسكن لتوأم شمسي.
استعمار الفضاء دراسات نظرية عن استعمار ما وراء النظام الشمسي
يأتي من بين أفضل المرشحين المتعرَّف عليهم حتى الآن النجم المزدوج رجل القنطور Alpha Centauri أحد أقرب النجوم إلى الأرض وبإمكانه احتواء نظام كوكبي مستقر. حيث يرد رجل القنطور في أعلى قائمة مشروع بحث كوكب أرضي. ولدى النجم تاو قيطس Tau Ceti، الواقع على ما يقارب 12 سنة ضوئية من الأرض، كمية كبيرة من المذنبات والكويكبات في مدار حول نفسه والذي قد يكون مستخدم لبناء مواطن بشرية.
يعزز اكتشاف غليزا 581 سي(Gliese 581 c) وغليزا 581 دي (Gliese 581 d) في يوم 24 ابريل عام 2007، وهي أراضي هائلة واقعة في النطاق الصالح للسكن من شمسها غليزا 581  (Gliese 581)، على 20.5 سنة ضوئية من النظام الشمسي، الآمال في العثور على وجهة صالحة للسكن ويوم يمكن بلوغه بالتقنيات البشرية.
استعمار الفضاء دراسات نظرية عن استعمار ما وراء النظام الشمسي
تتطلب مركبة النقل بين النجوم نظام دفع يسمح بكسب سرعة أعلى بكثير من سرعة مركبات النقل بين الكواكب الموجودة إذا ما أريد الوصول إلى النجم الهدف في زمن معقول. على سبيل المثال، الجرم المبني عن طريق الإنسان الأكثر بعداً عن الأرض ويبتعد عنها في أسرع وقت، المسبار الفضائي فوياجر 1 الذي تم إطلاقه في عام 1977 واكتسب سرعة 17.37 كم/ثانية، أي 3.5 و.ف/سنة · , وصل إلى حدود النظام الشمسي فقط وقد استغرق 72000 سنة للعودة إلى النجم قنطور الأقرب Proxima Centauri.
استعمار الفضاء دراسات نظرية عن استعمار ما وراء النظام الشمسي
يُعتبر مشروع أوريون، الذي أُسس في عقد الخمسينات، أول دراسة لابتكار مركبة فضائية تُحرك بالدفع النووي النابض. واقترح الفكرة عالم الرياضيات ستانيسلو أولام Stanislaw Ulam وأدار المشروع فريق من المهندسين يشمل بعض شخصيات مشهورة مثل عالمي الفيزياء ثيدور تايلور Theodore Taylor وفريمان ديسون Freeman Dyson. إن سرعة الرحلة البحرية التي يمكن بلوغها بمركبة الاندماج أوريون هي من 8 إلى 10 % من سرعة الضوء (0,08 – 0,1 c) وقد تبلغ مركبة الانشطار من 3 إلى 5 % من سرعة الضوء. إلى 0,1 c، قد تستغرق مركبة الاندماج أوريون 44 سنة للوصول إلى قنطور الأقرب، النجم الأقرب. يفتقد المشروع دعمه السياسي بسبب قلق حول موضوع العدوات التي يسببها الدفع وتم التخلي عنه نهائياً بعد معاهدة الحظر الجزئي للتجارب النووية عام 1963.
اُقترح أول تحسين لفكرة أوريون عام 1978 بواسطة British Interplanety Society. إن مشروع ديدالوس Projet Daedalus هو عبارة عن مسبار آلي بين النجوم باتجاه نجم السهم الذي قد يصل 12% من سرعة الضوء بفضل نظام دفع مرتكز على الاندماج المتفجر لأقراص ديوتيريوم أو تريتيوم التي يتم إطلاقها بواسطة القصور الذاتي. ومع ذلك، لا يخطط هذا المشروع لنظام تباطؤ ولا يسمح إذاً إلا باستكشاف عاجل لنظام كوكبي وأيضاً أقل من كونه استعمار.
في عام 1989، حسَّنت بحرية الولايات المتحدة وناسا ديدالوس أيضاً مع مشروع لونجشوت projet Longshot، وذلك بمسبار ذو 396 طن. حيث يُعد الهدف هو الوصول إلى النظام الثلاثي رجل القنطور خلال 100 عام، الذي يعتبر الجار الأقرب للشمس (مسافة 4.36 سنة ضوئية) ويقع في مدار حول رجل القنطور ب. وقد يعمل المحرك خلال العبور الكلي مستمراً بسرعة (ثم متباطئاً) المركبة.
البشرية إذاً هي أيضاً بعيدة عن مركبة مأهولة بين النجوم وأبعد أيضاً عن مركبة مستعمر التي قد يتوجب احتوائها على أنظمة دعم للحياة لرحلة ربما تطول على الأقل إلى حوالي خمسين سنة للوصول إلى أقرب النجوم. إن الفرضية الأكثر احتمالاً هي بناء مركبة جيلية أو عقد جسر فضائي كالذي تصوره روبرت جودارد Robert Goddard والذي قد يقوم برحلة دون السرعة الضوئية، وبطاقم يتجدد خلال عدة أجيال قبل أن تنتهي الرحلة. وربما يتم ذلك بمستعمرة من النظام الشمسي وتلك تُعد كافية ذاتياً في موطن فضائي وقد تكون مزودة بوسيلة دفع. بينما فرضية مركبة ثابتة والتي ربما يمضي عليها أغلب أو جميع الطاقم الرحلة تحت حرارة منخفضة جداً (تدعى بطريقة غير ملائمة حياة معلقة أو إسبات)، ولذلك تتطلب نظام دعم للحياة أقل ضرورة، لم يتم تطويرها بواسطة العلماء لأنه لا يزال غير ممكن إعادة كائن بشري للحياة بعد وضعه تحت درجة حرارة منخفضة جداً.
بالنسبة لعالم الفلك الفيزيائي نيكولا برانتزوس Nicolas Prantzos، حتى لو كان استعمار أنظمة كوكبية أخرى مُقدر أنه مستحيل من قبل بعض العلماء بسبب صعوبات تقنية لا يُمكن تجاوزها اليوم، من الممكن أن تظهر خلال قرنين أو ثلاثة على الأقل ثلاثة أشكال من الحضارات : مُستعمر لكواكب شبيهة بالأرض بفضل إعادة التأهيل، ومستعمر آخر لكويكبات أو مذنبات، ومستعمر ثالث يقوم برحلات عبر النجوم على متن مركبات عالمية.
استعمار الفضاء تأييد واعتراض على استعمار الفضاء
في عام 2001، سأل موقع الأحداث الفضائية SPACE.com فريمان ديسون Freeman Dyson وريتشارد جوت J. Richard Gott وسيد جولدسين Sid Goldstein، لأي الأسباب قد يتوجب على البشر الحياة في الفضاء. وكان جوابهم:
تحسين الاقتصاد وحفظ البيئة، وذلك يشمل:
إنشاء موارد ابتداءً من محطة شمسية مدارية، واستخراج المصادر المنقسمة على الكويكبات والهيدروجين الذي يكوِّن الجو الخارجي لبعض كواكب النظام الشمسي بأكثر من 90%؛
حماية البيئة الأرضية بنقل السكان والصناعة إلى الفضاء للحد من تأثيرها على الأرض؛
منذ عام 1798، يعلن الاقتصادي توماس مالتوس في كتابه تجربة على مبدأ السكان:
<<إن أصول التواجد التي تستوعبها هذه البقعة من الأرض، مع غذاء ومساحة كافية للتمدد، بإمكانه ملئ ملايين العوالم خلال آلاف السنين>>.