استعمار الفضاء

استعمار الفضاء أو غزو الفضاء هو مشروع ملاحي فضائي للإقامة البشرية الدائمة وباكتفاءٍ ذاتيّ تامّ خارج الأرض. درست عدة مجموعات تطويرية من وكالتي ناسا (الإدارة الوطنية للملاحة الفضائية والفضاء الأمريكية) وإيسا (وكالة الفضاء الأوروبية) ووكالتي الفضاء الروسية والصينية -بالإضافة إلى منظَّمات فلكية أخرى - إمكانية إنشاء مشاريع مستعمرات فضائية في أماكن مختلفة من النظام الشمسي. وعلى الرغم من أنهم حدَّدوا وجود موادٍّ أولية قابلة للاستثمار على القمر والكويكبات القريبة من الأرض التي تكون فيها الطاقة الشمسية متوفّرةً بكميَّاتٍ كبيرة، والتي لا تتطلب تحقيق أي بحوث أو اكتشافاتٍ علمية جديدة لاختبارها، وقد قدَّروا بأنه قد يتوجب القيام بأعمال هندسية وتقنية عظيمة، واكتساب معرفةٍ تامة بإمكانية تكيف البشر مع العيش في الفضاء، وخصوصاً الإمكانات المالية الهائلة المطلوبة لإنجاز مثل هذه المشاريع. وبسبب هذه التكاليف تم التنازل عن جميع المشاريع تقريباً والاكتفاء بتقييمها نظرياً، أو حتى تم التخلّي عنها بالكامل في بعض الحالات.

إن التواجد البشري الدائم الوحيد في الفضاء حالياً هو للمحطة الفضائية الدولية، وهي مع ذلك ليست مكتفيةً ذاتياً. وفي عام 2008، كان المشروع الوحيد لاستعمار الفضاء وفق خطة تمويليَّةٍ هو إنشاء قاعدة دائمة على سطح القمر مكونة من 4 رواد فضاء، والتي قد تستخدم موارد محلية متوقَّعة من ناسا لأعوام 2019 – 2024، ولكن أعيد النظر في ميزانيتها عام 2010. من جهة أخرى، تنوي وكالة الفضاء الأوروبية بالتّعاون مع وكالات الفضاء الروسية واليابانية والصينية إنشاء مركز متقدم على القمر بعد عام 2025.

وقد نظر علماء الفلك في دراساتٍ نظريةٍ أخرى لعددٍ من المستعمرات الفضائية الواقعة على الأقمار الطبيعية والكويكبات أو كواكب مثل المريخ، والبعض منهم يعتقد أنَّ المستعمرات البشرية الفضائية الأولى قد تكون محطات فضائية واقعة في مدار حول الشمس أو أحد الكواكب. وقد حُقِّقت أيضاً دراسات مستقبلية وطموحة من استعمار أقمار كوكب المشتري حتى إقامة مستعمراتٍ بمئات الآلاف من الأفراد أو إعادة تأهيل بعض الكواكب، ولكن ذلك أيضاً يُعد نظري أكثر ويتطلب تقدماً علمياً وتقنياً كبيراً، وهو أمرٌ لن يكون مُمكناً قبل مضيّ وقتٍ طويل جداً. قال مدير ناسا لعام 2009 مايكل جريفين، أن استعمار الفضاء يُعَدّ هدفاً أخيراً للبرامج الفضائية الحالية، ولكن مع ذلك، تُعَدّ حاجة البشر لاستعمار الفضاء في مستقبل قريبٍ أو بعيدٍ غير مقبولة بالإجماع من قِبَل المجتمع العلمي، وما زال هناك نقاش حول هذا الموضوع.

 التاريخ العلمي 
إن مفهوم استعمار الفضاء مرتبط بالرحلة الفضائية وعلم الملاحة الفضائية والغزو الفضائي ارتباطاً وثيقاً، وقد أسَّسه نفس المفكرون الذين أسَّسوا تلك المفاهيم.

يُعد رائد الملاحة الفضائية الروسي كونستانتين تسيولكوفسكي أوَّل من ذكر مفهوم استعمار الفضاء بأسلوب علمي في كتابه الصادر عام 1903، الصاروخ في الفضاء الهائل Histoire de la colonisation de l'espace, NASA, 2002. ، والذي يصف فيه استخدام الطاقة الشمسية والجاذبية المصطنعة بالدوران واستخدام الاحتباس الحراري لإنشاء نظام بيئي مغلق. Tsiolkovsky, K. E., Исследование мировых пространств реактивными приборами Na-ootchnoye Obozreniye (La fusée dans l'espace cosmique), étude scientifique, Moscou, 1903. وهو أيضاً أول من تصوَّر مشروع مصعد الفضاء في كتابه الصادر عام 1895، تأمل نظري حول الأرض والسماء وحول كويكب فيستا Space Elevator Gets Lift, Bob Hirschfeld, 31/1/2002, TechTV, G4 Media, Inc  ، يُلخِّص وجهة نظره عن مستقبل البشرية في أحد استشهاداته الأكثر شهرة:

«الأرض هي مهد الإنسانية، ولكن لا تُقضى الحياة كلها فيها.Lettre, Kalouga, 1911.»

يقترح الفيزيائي الألماني هرمان أوبيرث في عام 1923، استخدام محطات مدارية دائمة ورحلات بين الكواكب في كتابOberth, H., Die Rakete zu den Planetenraumen (La fusée dans l'espace interplanétaire), R. Oldenbourg, Munich,1923. هو ليس سوى أطروحة الدكتوراة التي قام بها ورُفضت من قِبَل جامعة ميونخ Hermann Oberth, Father of Space Travel, at Kiosek.com.  باعتباره صاحب أوهام، ولكن قبلتها جامعة بابس – بولياي في رومانيا في نفس العام. Jürgen Heinz Ianzer, Hermann Oberth, pǎrintele zborului cosmic (« Hermann Oberth, père du vol cosmique »), p. 3, 11, 13, 15. 

upright=1.3| تصغير| يمين|مشروع محطة مدارية عن طريق فيرنر فون براون Wernher von Braun، عام 1952.

يُعد العالم السلوفاني هرمان بوتوكنيك  أول من تصوَّر محطة مدارية على شكل عجلة موضوعة في مدار جغرافي ثابت.Noordung, H. (Potocnik), Das Problem der Befahrung des Weltraums (Le problème du vol spatial), Schmidt and Co., 1928. وفي عام 1952، أعاد عالم الملاحة الفضائية فيرنر فون براون ، أحد مساعدي أوبيرث القدامى، أفكار بوتوكنيكVon Braun, Werner., Crossing the Last Frontier, Colliers, 1952. مع مشروع محطة فضائية على شكل عجلة تدور حول نفسها لتوفير جاذبية مصطنعة بقطر 75 متر يفيد كمركز متقدم ومكان أساسي لمنشأة دائمة على القمر في منطقة سينوس روريس  ولاستكشاف كوكب المريخ. وأول من ذكر فكرة استخدام سفينة فضائية بدفع نووي من أجل إنقاذ البشرية من شمس قاتلة ونقلها إلى نظام كوكبي Goddard, R. H., The Ultimate Migration (manuscript), Jan.14, 1918, The Goddard Biblio Log, Friends of the Goddard Library, Nov. l l, 1972. آخر هو الأمريكي روبرت جودارد Robert Goddard، مؤسس آخر لعلم الملاحة الفضائية. حيث دفعه الخوف من انتقاد علمي إلى وضع المخطوطة في ظرف مغلق بإتقان ولم ينشره إلا بعد 50 عاماً. وقد عُرض استخدام موارد خارج الأرض لغزو الفضاء أيضاً بواسطة جودارد عام 1920.

إن عالم الفيزياء الفلكي السويسري فريتز زفيكي Fritz Zwicky في عام 1948Zwicky, F., Morphological Astronomy, The Halley Lecture for 1948, delivered at Oxford, May 2, 1948, The Observatory, vol. 68, août 1948, pp. 142-143. والفلكي الأمريكي كارل ساغان Carl Sagan في عام 1961Sagan, C., The Planet Venus, Science, vol. 133, no. 3456, mars 24, 1961, pp. 849-858.، هما أول من أصدرا فكرة إعادة تأهيل بعض الكواكب من أجل تغيير ظروف حياة عالم ما، كي تتمكن البشرية من استعماره. والفيزيائي الإنجليزي فريمان ديسون Freeman Dyson في عام 1960 ادعى أن مفهوم حضارة متقدمة ممكن أن يكون بإحاطة نجمها كليًّا بمواطن فضائية أو كويكبات، وابتكر أيضاً كرة ديسون.Dyson, F. J., Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation, Science, vol. 131, 3 juin 1960.

وفي عام 1975، نشرت ناسا سلسلة من الدراسات عن هذا الموضوع أجريت بالتعاون مع عدة جامعات Space Settlements, A Design Study, NASA, 1975. ، ويقدِّر هذا التقرير أنه كي يصبح الاستعمار الفضائي ممكناً، فإنه ينبغي التفكير في آلاف الإطلاقات، مما قد يتطلب نظام إطلاق أكثر اقتصاداً من الصواريخ المستهلكة آنذاك. وفي ذلك السياق طوَّر المكوك الفضائي الأمريكي وبشكل أولي صاروخ حامل قابل لإعادة الاستخدام ولكن في النهاية لن يكون قابل لإعادة الاستخدام إلا جزئيًّا، بسبب تكاليف التطوير وقيود الميزانية نتيجة التوقف التدريجي لسباق الفضاء بعد غزو القمر.

طوَّر الفيزيائي الأمريكي جيرارد أونيل في كتابه الصادر عام 1977، الحد الأعلى: مستعمرات بشرية في الفضاء، فكرة استعمار كثيف مع مواطن فضائية ضخمة.

بعد تعطل بسبب توقف سباق الفضاء الذي كان مرتبطاً بالحرب الباردة، بدأ مفهوم استعمار الفضاء يصبح أقل طموحاً ولكن أكثر واقعية، وذلك بإنشاء المحطة الفضائية الدولية بقواعد دائمة على القمر ومن ثم على المريخ عن طريق تأسيس برنامج متوسط وبعيد المدى من ناسا وإيسا. وقد قام العلماء أيضاً بدراسة العديد من المشاريع الأخرى لاستعمار النظام الشمسي منذ عشرات السنين، ولكن لم يتحصل أي منها على تمويلات مؤمنة كما حدث لمشروع ناسا.

 مصادر وتقنيات ضرورية 
يتطلب بناء مستعمرات في الفضاء وجود اليد العاملة والغذاء ومواد البناء والطاقة والمواصلات والاتصالات وبيئة قابلة للحياة تشمل الجاذبية والحماية ضد الإشعاعات. ولتكون قابلة للحياة، لابد أن تكون المستعمرة واقعة بطريقة تُسهِّل الوصول إلى مختلف هذه المصادر. في الأقسام التالية تفصيل النقاط المدروسة من قِبَل دراسات العلماء ووكالات الفضاء المختلفة.

 النقل 
 دخول الفضاء 
تصغير|upright=1.2|إقلاع مهمة أبولو 11 على متن صاروخ ساتورن 5 (زحل 5) في 16 يوليو 1969.

منذ بدايات الغزو الفضائي والصواريخ الأولى في عقد الستينات الميلادية، لم تتطور تقنية الوصول للفضاء من الأرض بشكل كبير، حيث بقيت مرتكزة على الصواريخ الحاملة المستهلكة بعيداً عن مكوك الفضاء الأمريكي الذي أوقف خدمته عام 2011.« Le lancement de Discovery reporté à février », Cyberpresse.ca, le 3 décembre 2010.  تُمكِّن التقنيات الحالية من الحصول على مؤشر إيجابي حوالي 10% (العلاقة بين وزن الهياكل ووزن مواد الطاقة الدافعة). ولوضع أحمال في مدار منخفض تتراوح بين قليل من الأطنان إلى عشرات الأطنان كحد أقصى، فإن ذلك يؤدي إلى استخدام صواريخ بعدة طوابق وقادرة على تحمل مئات الأطنان عند الإقلاع.حيث لا يمثل وزن الحمولة النافعة إلا نسبة قليلة من وزن الصاروخ عند الإقلاع. ويُعد الوزن الذي يُمكِّن صاروخ من إعطاء سرعة إفلات تسمح له بالهروب من الجاذبية الأرضية والتي تقدر بـ 11 كيلومتر في الثانية، أضعف 4 إلى 5 مرات من الأداء في في مدار منخفض الذي يتطلب سرعة 8 كيلومتر في الثانية، مما يُضاعف التكلفة بالكيلوجرام بهذا المقدار.

تقدر التكلفة حالياً بآلاف اليوروات لكل كيلوجرام يوضع في مدار، باستبعاد تكاليف تطوير الصاروخ. وبإمكان الصاروخ أريان 5 إرسال 20 طن في مدار منخفض بتكلفة إطلاق تقارب 150 مليون يورو، أي 7500 يورو لكل كيلوجرام من الحمولة النافعة.Les industriels et l'ESA s'accordent sur le plan de sauvetage d'Ariane 5, Les Echos n° 18898 du 30 avril 2003 • page 14  وبالنسبة لتموين المحطة الفضائية الدولية في مدار منخفض فذلك يكلف من 11300 يورو للكيلوجرام بالمركبة الروسية بروجريس إلى 43000 يورو للكيلوجرام بمركبة النقل الآلية الأوروبية. يجب تخصيص 14000 يورو لإرسال أحمال خفيفة مفيدة في مدار منخفض بصاروخ المستقبل فيجا.Vega : Test réussi du moteur P80, Flashespace.com, 01.12.06  ولإرسال حمولة مفيدة بأكثر من 100 طن في مدار منخفض أو 47 طن على القمر، فإنه يتوجب صنع صاروخ ضخم يحتوي على خزانات كبيرة لتخزين الوقود والمؤكسد. ويعد الصاروخ ساتورن 5 الذي كلَّف ثلث ميزانية برنامج أبولو في التطوير والإطلاق، أي أكثر من 6.4 مليار دولار آنذاك Budget du programme Apollo à history.nasa.gov ، مثالاً لهذا الصاروخ.

ورغم هذه الأرقام المرتفعة، فإن تكلفة الإطلاق مع ذلك تعتبر هامشية من ناحية التكلفة الإجمالية لبعض المهمات الفضائية من دون تكاليف تطوير الصاروخ. على سبيل المثال، الـ422 مليون دولار من تكلفة إطلاق صاروخ تيتان المكلف جدا لا تمثل إلا 13% من 3.27 مليار دولار من ميزانية مهمة كاسيني – هايجنز JPL-NASA Cassini-Huygens mission Quick Facts.  Cassini-Huygens.

إلا أن تكلفة النقل حتى المدار الأرضي وما أبعد تعتبر أحد النطاقات الرئيسية للغزو الفضائي بحسب ناسا التي تفكر في حل المشكلة باستخدام صواريخ أكثر خفة بفضل مواد جديدة أو باستخدام موارد الكواكب أو الأقمار أو الكويكبات بجاذبية أضعف من جاذبية الأرض للاستعمار، وبذلك تنخفض تكاليف النقل كما جاء في دراسة روبرت زوبرين Robert Zubrin أو أونيل O'Neill وناسا. ويوجد أيضا مشاريع نظرية للمدى البعيد لبناء مصعد فضائي، ولكن تبقى العديد من المشاكل ينبغي حلها. Nasa hopes to catch an elevator to space, الغارديان, 3 septembre 2006. 

 النقل في النظام الشمسي 
تصغير|upright=1.2|مركبة النقل بين الكواكب بدفع كهرومغناطيسي بلازما VASIMR (منظر متصور لناسا).

إن وسائل المواصلات المُستخدِمة موارد خارج عن الأرض للدفع قد تقلص التكاليف بطريقة واضحة. وربما تكلف المحروقات المرسلة من الأرض أكثر حتى مع الاختراعات المعروضة أعلاه. وبإمكان تقنيات أخرى كالدفع الآسر وصاروخ فاسيمر VASIMR والمحرك الأيوني والصاروخ الشمسي الحراري والشراع الشمسي والدفع النووي الحراري، أن تقلل فعليّا مشكلة التكاليف ومشكلة مدة النقل لمرة واحدة إلى الفضاء. Agreement to Commercialize Advanced NASA Rocket Concept; Former Astronaut Franklin-Chang Diaz to Lead Effort., Johnson Space Center, Press Release, 23 janvier 2006.  وقد يقلل دفع الصاروخ فاسمير مدة النقل بين الأرض والمريخ، التي تقدر بسنتين حالياً, إلى 39 يوم فقط. Earth to Mars in 39 Days?, Astronomy & Space, p. 8, juillet 2006. 

وعلى القمر، هناك إمكانية بناء منجنيق كهرومغناطيسي مدروسة من قبل ناسا لإطلاق المواد الأولية للمنشآت في مدار بتكلفة أقل بكثير من المواد الأولية المرسلة من الأرض Electromagnetic Launch of Lunar Material William R. Snow and Henry H. Kolm, NASA, 1992 . وبحسب دراسات نظرية أجراها جيروم بيرسون Jerome Pearson، مستشار لدى ناسا، من الممكن استخدام مصعد فضاء قمري. خلافاً لمصعد الفضاء الأرضي وممكن أن يبنى بتقنيات موجودة ولكن لم يُحدد بعد أي برنامج للتنفيذ. Jerome Pearson, Eugene Levin, John Oldson and Harry Wykes, Lunar Space Elevators for Cislunar Space Development Phase I Final Technical Report, 2005 

 المواد 
لتموين المستعمرات المدارية، قد يكون إطلاق مواد من الأرض مكلفاً جداً، ويرى كذلك العلماء مثل روبرت زوبرين Robert Zubrin الذي يفكر في إيصال المواد الأولية من القمر وكوكب سيريس والكويكبات القريبة من الأرض وفوبوس أو ديموس، التي تكون قوة الجاذبية فيها ضعيفة جداً ولا يوجد بها غلاف جوي ولا غلاف حيوي قابل للضرر. حيث ستتمكن المستعمرات على القمر والمريخ من استخدام الموارد المحلية، بما أن القمر لديه كمية غير كافية من الهيدروجين والكربون والنيتروجين ولكن يحتوي على الكثير من الأكسجين والسيليكون والمعادن.. بينما تحتوي الكويكبات القريبة من الأرض على كمية كبيرة من المعادن والأكسجين والهيدروجين والكربون بالإضافة إلى القليل من النيتروجين ولكن بقدر غير كافي لتجنب التموين من الأرض. وإذا ماذهبنا بعيداً، يبدو أن الكويكبات الطروادية تحتوي على نسبة عالية من جليد الماء ومواد متبخرة أخرى. Article de l'université de Beckeley, 2006. 

 الطاقة 
تصغير|upright=1.6|يمين|المحطة الفضائية الدولية وخلاياها الشمسية مشاهدة عن قرب من مهمة STS-130.

تستخدم اليوم الطاقة الشمسية ,الوفيرة والمعتمد عليها في المدار الأرض، من قبل الأقمار عامة ومحطة الفضاء الدولية. حيث لا يوجد ليل في الفضاء ولا غيوم ولا غلاف جوي لحجب ضوء الشمس,
وتتوفر الطاقة الشمسية بالواط لكل متر مربع (م2) لأي مسافة d من الشمس يمكن أن تُحسب بصيغة E = 1366/d2؛ d تستخدم كوحدة قياس فلكية.

لتحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء للرواد سيتطلب الأمر بنيات كبيرة، ويعد معدل استهلاك الدول المتطورة من 2 – 6 كيلو واط للشخص (أو10 ميجا واط في الساعة للشخص والسنة) UNESCAP Electric Power in Asia and the Pacific  ، وستكون الاحتياجات في الفضاء كبيرة بلا شك، حيث أن خليتين شمسية للمحطة الفضائية الدولية من ثمانية خلايا قادرة على تغطية احتياجات الثلاثين مسكن المتوسط أرضي. Spread Your Wings, It's Time to Fly, NASA, 26 juillet 2006.  وبين عامي 1978 – 1981، سمح الكونغرس الأمريكي لناسا ووزارة الطاقة الأمريكية DOE بدراسة الفكرة. بحيث يقومون بتنظيم برنامج تقييم وتطوير الأقمار المنتجة للطاقة، والذي بقي الدراسة الأكثر اكتمالاً وغير محققة في هذا الموضوع Satellite Power System Concept Development and Evaluation Program July 1977 - August 1980. DOE/ET-0034, February 1978. 62 pages . Satellite Power System Concept Development and Evaluation Program Reference System Report. DOE/ER-0023, October 1978. 322  خاصة في انعدام الجاذبية، يمكن أن يستخدم الضوء الشمسي مباشرة بأفران شمسية مصنوعة من ألواح معدنية خفيفة جداً وقادرة على توليد الحرارة بآلاف الدرجات أو تعكس ضوء الشمس على الحضارات، وبتكلفة بسيطة جداً. وقد تكون الطاقة أيضاً منتج تصدير للمستعمرات الفضائية باستخدام نقل الطاقة اللاسلكي بواسطة الأشعة الكهرومغناطيسية من محطات شمسية مدارية باتجاه القمر أو الأرض.
تعادل ليالي القمر أسبوعين، بينما المناطق الواقعة في أقطاب قمرية معرضة للشمس بشكل دائم. ويعد المريخ أكثر بعداً من الشمس ويتعرض أحياناً لعواصف رملية تخفف قليلاً من شدة أشعتها. ومع ذك يسرب جوه أشعة شمسية أقل من الموجودة على الأرض، مما يوحي بالأمل في استثمار الطاقة الشمسية بنفس الفعالية، وعلاوة على ذلك، بانتظام أكبر لأشعة الشمس. Joseph Appelbaum, Atmospheric Effects on the Utility of Solar Power on Mars, Part IV in Resources of Near-Earth Space, J.S. Lewis, M.S. Matthews, M.L. Guerrieri, The University of Arizona Press, 1993.
إذاً قد تبقى الطاقة النووية خياراً لطاقة مستمرة على هذه الأجرام السماوية، ولكن لم يُكتشف بعد أي معدن لليورانيوم الخام، لذلك قد يتوجب جلب المادة الأولية من الأرض كتلك المخططة لمهمات المريخ من قبل ناسا. وربما يكون تطوير الاندماج النووي نافعاً للمستعمرات، فالهليوم موجود في العديد من أجرام النظام الشمسي من ضمنها القمر، في الحطام الصخري للسطح والعمالقة الغازية. وستكون أحد الصعوبات الكبرى لاستخدام الطاقة الشمسية الحرارية أو الطاقة النووية في بيئات قليلة أو منعدمة الهواء، في إزالة الحرارة المحتومة المتولدة من دورة كارنو. وذلك سيتطلب أسطح مشعة كبيرة لإزالة الحرارة بواسطة الأشعة تحت الحمراء.

 الاتصالات 
يعتبر الاتصال سهلاً بالنسبة للمدار الأرضي أو القمري، مقارنة بالاحتياجات الأخرى، وأغلب الاتصالات الحالية تُجرى بواسطة قمر. إلا أن الاتصالات مع كوكب المريخ وما أبعد ستعاني من تأخرات ناتجة عن انتشار الضوء وظواهر أخرى مضطربة. وبالنسبة للمريخ، يمثل ذلك التأخير من 3 إلى 22 دقيقة بحسب قربه من الأرض (وذلك لاتصال بسيط دون رد) Scot Stride, Microrover Telecommunications Frequently Asked Questions, NASA-JPL, Telecommunications Hardware, Section 336 Mars Lire en ligne.  وأكثر تأخراً بالنسبة للمستعمرات الأكثر بعداً. حيث تقدر الاتصالات مع المستعمرات الواقعة حول نجوم أخرى بالسنوات للأكثر قرباً.

 صلاحية السكن 
تصغير|upright=1.1|الباحث العلمي ومهندس الرحلة جون فيليبس John L. Phillips يصلح نظام توليد الأكسجين Elektron ذو الصناعة الروسية على متن محطة الفضاء الدولية، مايو 2005.

من الممكن أن تنفذ علاقة البقاء بين الكائنات الحية وموطنها وبيئة خارج الأرض بثلاث طرق مختلفة، أو بالجمع ما بينهم:

•	كائنات حية ومواطن منعزلة كلياً عن البيئة بغلاف حيوي صناعي كالغلاف الحيوي 2 أو نظام آخر لدعم الحياة.

•	تغيير البيئة لكي تصبح موطن قابل للحياة مع إعادة تأهيل الكوكب.

•	تغيير الكائنات الحية لكي تصبح متكيفة على بيئتها الجديدة باستخدام الهندسة الوراثية أو بإنشاء سايبورغ Cyborg، كما ذكر بواسطة البعد إنسانية.

وبما أن الحلَّين الأخيرين لم تزل من مجال الخيال العلمي أو مما يعتبر نظري، فنظام دعم الحياة هو الحل الفوري. وفي الواقع ستحتاج المستعمرات إلى هواء وماء وغذاء وجاذبية ودرجة حرارة ملائمة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة. بينما على الأرض يُقدم الغلاف الحيوي كل ذلك. وفي المنشآت الفضائية، هناك نظام مصغر نسبياً وبدائرة مغلقة سيتوجب عليه إعادة تدوير جميع العناصر الضرورية للحياة دون إمكانية حدوث أي عُطل. وتدرس ناسا NASA وإيسا ESA الإمكانيات المختلفة لأنظمة دعم الحياة التي تقدم خدمات لا تقتصر على إعادة تدوير النفايات فقط والتي تُستخدم حالياً على المحطة الفضائية الدولية NASA/CR—2004–208941, Advanced Life Support : Baseline Values and Assumptions Document (ALS : BVAD), Anthony J. Hanford, Ph.D. - Editor Lockheed Martin Space Operations - Houston, Texas 77058. Texte complet PDF   . 

إن أقرب نظام حالي لدعم الحياة هو بالتأكيد نظام الغواصة النووية. حيث تستخدم أنظمة آلية لتتكفل بالاحتياجات البشرية خلال أشهر دون أن تطفو فوق الماء. إلا أن هذه الغواصات تطلق ثاني أكسيد الكربون، بما أنها تعيد تدوير الأكسجين. وقد اُعتبر إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون CO2 في الكتب باستخدام تفاعل ساباتيير Sabatier أو تفاعل بوش Bosch.

وبالنسبة لمهمات المريخ، تتوقع ناسا ثلاث أنظمة للبقاء على قيد الحياة لفترة طويلة من أجل تجنب كل عُطل محرج. اثنان منها مبنية على أنظمة تنقية وتحوُّل كيميائي كتلك المُستخدمة في المكوك الفضائي. والثالث يستخدم نباتات مزروعة محلياً لإنتاج الماء والأكسجين لرواد الفضاء، ولكن التقنية الأخيرة هذه يجب أن يتم التحقق منها. Dr. David R. Williams, A Crewed Mission to Mars, NASA Lire en ligne. 

بيَّن مشروع الغلاف الحيوي 2 في ولاية أريزونا الأمريكية، أن غلاف حيوي صغير ومعقد وخادع وصناعي بإمكانه تحمل 8 أشخاص لمدة سنة على الأقل، مع أنه واجه العديد من المشاكل. وبعد سنة، في حين أن المهمة كان يتوجب أن تستغرق سنتين، كان ينبغي أن يُعاد تزويد الغلاف الحيوي بالأكسجين. Biosphere 2: The Experiment, 14 janvier 2008. 

وإذا ما ابتعدنا عن الغلاف الحيوي 2، هناك محطات بحث في بيئات معادية كقاعدة محطة أمندسن سكوت Amundsen-Scott في القارة القطبية الجنوبية أو محطة البحث ضوء المريخ Flashline Mars Arctic Research Station في القطب الشمالي التابعة لجزيرة ديفون، قادرة أيضاً على أن تقدم خبرة البناء وعملية المركز المتقدم لعوالم أخرى. إن محطة البحث صحراء المريخ Mars Desert Research Station المدعومة من قبل مجتمع المريخ، هي عبارة عن موطن مبني لهذه الأسباب في صحراء ولاية يوتا الأمريكية. وبالنسبة لهذه المحطة، إذا كانت أرضيتها تشبه أرضية المريخ، فإن درجات الحرارة تكون شديدة جداً والمناخ البيئي ليس الأكثر قسوة على الأرض.

 أخطار وأضرار على الصحة 
تصغير|upriht=1|جُمعت العديد من المعلومات فيما يخص الآثار المترتبة على الصحة من الرحلات الفضائية الطويلة بفضل الدراسات التي أجراها رواد الفضاء الروسيين. هنا محطة الفضاء الروسية Mir والقمر، يونيو 1998.

حددت ناسا 45 خطر - موزع على 16 نظام - متعلق بالصحة والسلامة وأداء الطاقم خلال مهمة فضائية    والتي ربما تخصص لذلك أيضاً مستعمرات في الفضاء أو على كوكب بجاذبية ضعيفة ويتطلب موطن. وتتعلق أهم المخاطر التي تم تحديدها بـ:

•	تخلخل العظام  ، حيث يشمل خطر تعرض سريع لفقد وكسر في العظام، ويتطلب معالجة ذلك العظم المتضرر، وما إلى ذلك ؛

•	إصابات قلبية وعائية   واضطرابات في نظم دقات القلب وانخفاض أداء الوظائف القلبية الوعائية ؛

•	أخطار مناعية ومُعدية   من تعطل مناعي وحساسيات ومناعة ذاتية، حيث يحدث تغيير في التفاعل بين الجراثيم والساكن ؛

•	إتلاف العضلات الهيكلية   وانخفاض الوزن والقوة والتحمل العضلي، وزيادة إمكانية التعرض لإصابات عضلية ؛

•	مشاكل التكيف الحسي والحركي  ، وانخفاض القدرات في تحقيق أعمال فعالة طيلة الرحلة ودخول الفضاء والهبوط وإعادة التكيف؛ داء الحركة ؛

•	مشاكل في النظام الغذائي    ، غذاء غير ملائم... ؛

•	مشاكل في التصرفات، متعلقة بالعامل البشري  ، من تكيف نفسي سيء؛ ومشاكل سلوكية عصبية؛ وعدم الملائمة بين القدرات المعرفية للطاقم والأعمال المطلوبة؛ وقلة النوم ووقوع اختلال في الروتين اليومي ؛

•	مشاكل متعلقة بالإشعاعات الفضائية  ، تسرطن؛ ومخاطر على الجهاز العصبي المركزي، ومخاطر على الأنسجة مزمنة وانتكاسية...؛

•	والمخاطر البيئية    ، من تلوث الهواء والماء؛ حيث يتطلب الحفاظ على جو مقبول وماء صالح للشرب وتوازن حراري في المناطق القابلة للسكن وإدارة النفايات.

 الحياة في جاذبية ضعيفة 
تصغير|upright=0.9|يمين|رائد الفضاء يوري أونوفرينكو Iouri Onoufrienko في تجربة على متن محطة الفضاء الدولية. يعد السير على مسار كهربائي أحد الوسائل الأكثر فعالية لتأخير الضمور العضلي.

تبيَّنت التأثيرات المضرة بالجسم البشري الذي يعيش في محيط منعدم الجاذبية لمدة طويلة بفضل الإقامات طويلة المدة في المحطات المدارية ساليوت Saliout ومحطة الفضاء الروسية Mir ومحطة الفضاء الدولية ISS، التي قضاها رواد الفضاء مثل فاليري بوليكوف Valeri Polyakov (14 شهراً متوالياً على متن محطة الفضاء الروسية Mir ومجموع 678 يوماً في الفضاء)، أو سيرجي أفدييف Sergei Avdeyev (748 يوماً)، أو سيرقي كريكاليوف Serguei Krikaliov (803 أيام).

إذا كانت مساوئ الفضاء مسببة تأثيرات على المدى القصير كارتباك أو اضطرابات هضمية بسيطة، فإن التكيف البشري للفضاء ولانعدام الجاذبية خلال الإقامات الطويلة يسببان مشاكل أكثر. حيث يُلاحظ فقدان في الكتلة العضلية خصوصاً، وظهور تخلخل في العظام وانخفاض في فعالية الجهاز المناعي.

في حالة ضعف الجاذبية أو انعدامها، لن يكون الجهاز الحركي خاضعاً للقيود التي تفرضها عليه الجاذبية الأرضية، مما يؤدي إلى تدهور تدريجي. وقد لوحظت تغييرات بعد رحلة فضائية في توازن الكالسيوم الذي أصبح سلبياً نتيجة انخفاض الامتصاص المعوي للكالسيوم وارتفاع إفراز الجهاز الهضمي والبولي. وتعد التأثيرات على كثافة المعادن في العظام متفاوتة جداً ولكن تخلخل العظام هو الأكثر بروزاً على العظام والطرف السفلي من الجسم والذي يكون الثقل عليه عادةً والورك والفقرات القطنية وأعناق الفخذ.Grigoriev, AI, Oganov VS, Bakulin AV, Poliakov VV, Voronin LI, Morgun VV, Shnaider VS, Murashko LV, Novikov VE, LeBlank A, and Shakleford L. Clinical and physiological evaluation of bone changes among astronauts after long-term space flights, Aviakosm Ekolog Med 32: 21-25, 1998.  Lire en ligne.  فلذلك لا يبدو أن الفحص الجسدي بحد ذاته كافياً للحفاظ الدائم على الكتلة العظمية وهناك وسائل عقاقيرية قيد التقييم.

وتتأثر أيضاً العضلات الهيكلية بشكل خفيف مع ظهور ضمور عضلي وتضاؤل في القوة القصوى والقدرة، مما يؤدي إلى انخفاض في فعالية الوظائف وارتفاع انهاك عضلات الأعضاء. وللحد من الإصابة العضلية، يبدو أن الطريقة الأكثر فعالية تكون بفحوصات جسدية بدرجة عالية في المقاومة وتُنجَز خلال مدة قصيرة ولكن بشكل متكرر في اليوم.

تصغير|upright=1|جهاز طرد مركزي Centrifugeuse de 20 G في مركز الأبحاث Ames Research Center التابع لناسا.

إن الحل المثالي للمستعمرات الواقعة في مواطن فضائية هو إنشاء جاذبية اصطناعية باستخدام الدوران أو التسارع. وفي المقابل، يعد التأثر في وظائف الأعضاء غير معروف بالنسبة للمستعمرات الواقعة على عوالم بجاذبية أقل من جاذبية الأرض كالقمر أو المريخ، ولا يمكن حل المشكلة بنفس سهولة المستعمرة الواقعة في الفضاء. لذلك قد تكون وسائل تجنب المشاكل الصحية بالتدريب المكثف أو باستخدام أجهزة الطرد المركزي. ربما يحدث تغير في وظائف الأعضاء لرواد الفضاء متعلق بانعدام الجاذبية وذلك على المدى البعيد جداً، بل ربما حياتهم كلها منذ ولادتهم أو بعد عدة أجيال يحدث ضمور الساقين التي قد تفقد قدرتها على الحركة بحسب ما ذكرته وكالة الفضاء الأوروبية ESA، ولكن قد تبقى الأذرع محافظة على جهاز عضلي مشابه للجهاز العضلي لإنسان ما زال عائشاً على الجاذبية الأرضية.Vivre en apesanteur, Antoine Ramas, documentaire diffusé le 29 juillet 2008 sur فرنسا 5. وأشار علماء الأحياء وعلماء فيزياء الجهاز العصبي التابعين لوكالة الفضاء الأوروبية ESA، على أن البقاء على قيد الحياة على المدى البعيد في محيط منعدم الجاذبية أقل ضرراً من العودة إلى الأرض بعد إقامة طويلة جداً خارجها.

 الإشعاعات الفضائية 
تصغير|upright=1.1|غلافه المغناطيسي وغلافه الجوي يحميان الأرض طبيعياً من الشعاع الشمسي والأشعة الكونية. ولم يعد بإمكان المستعمرين أن يستفيدوا من هذه الحمايات على أغلب الكواكب المعروفة أو في الفضاء.

إن أحد الأعراض الطبيعية الأكثر خطورة على رواد الفضاء هو التعرض للإشعاعات الفضائية الذي يمثل أحد العقبات الأساسية للاستكشاف البشري للنظام الشمسي.  تأتي هذه الإشعاعات بشكل أساسي من جسيمات منبعثة من الأشعة الشمسية والأشعة الكونية وأشعة حزام فان آلن Van Allen المحيط بالأرض.  وسيكون الأثر السلبي للإشعاعات على صحة رواد الفضاء بالغاً جداً، سيَّما وأن الرحلات الفضائية طويلة المدة ستبتعد عن المدار الأرضي المنخفض الذي يقوم بشيئاً من الحماية.

ترسل الجسيمات المنبعثة من هذه الإشعاعات طاقة كافية لتعديل جزيئات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (ADN), الذي يحدث أضراراً مختلفة بحسب شدة ومدة التعرض. ولا يسبب التعرض البسيط خطراً، حيث أن الخلايا الميتة يتم استبدالها طبيعياً بخلايا جديدة. وفي المقابل خلال تعرض طويل أو شديد خصوصاً, فإن قدرات تعديل الحمض النووي(ADN) سيتم تخطيها وستتلف الخلايا أو تموت، مما يسبب مشاكل صحية على المدى القصير أو البعيد. 

يعتمد التعرض للإشعاعات الفضائية على عوامل كالارتفاع ودرجة حماية رائد الفضاء ومدة مهمته ومدة وشدة التعرض ونوع الإشعاعات. وتعتمد سرعة تأثر الفرد من الإشعاعات على حساسيته للإشعاعات وعمره وجنسه وحالته الصحية العامة وقد تؤثر أيضاً تغييرات أخرى مثل انعدام الجاذبية أو الحرارة البدنية.

هناك بعض الأمراض الشديدة كتغييرات دموية أو اضطرابات هضمية (إسهال وغثيان وتقيؤ) قد تكون غير خطرة وتشفى تلقائياً. والبعض الآخر يمكن أن تكون قاسية جداً وتؤدي إلى الموت. لا يسبب التعرض للإشعاعات عادة آثاراً شديدة، باستثناء حالة التعرض لثوران شمسي كبير ينتج عنه إشعاعات كبيرة جداً وقد تكون قاتلة. Can People go to Mars?, NASA, 17 février 2004  إن المشكلة الرئيسية هي التعرض المستمر للإشعاعات الفضائية المسببة لتأثيرات على المدى البعيد مثل الساد وعقم وسرطان, بل حتى شيخوخة قبل أوانها.  هناك تأثير مُلاحظ ولكن ما زال غير مدروس علمياً، وهو أن 80% من أطفال رواد الفضاء بجميع الجنسيات المختلفة بنات. وقد لوحظ هذا التأثير سابقاً لدى قائدي الطيارات المقاتلة وربما يكون ذلك مرتبطاً بالإشعاعات أو بأشعة الموجات الكهرومغناطيسية. وفي المقابل لم يحدث لأطفال رواد الفضاء أي مشاكل صحية بالغة. Jean Etienne, Faire l'amour est-il possible dans l'espace ?, Futura-Sciences, 14 février 2007 Lire en ligne. 

إن وضع معايير تتعلق بالتعرضات القصوى للإشعاعات التي يمكن أن يتعرض لها رواد الفضاء هو موضوع دراسة اللجنة الدولية التي تتناول المسائل الطبية المتعلقة برواد المحطة الفضائية الدولية، المكونة من المجموعة المتعددة الجوانب في الأنشطة الطبيةISS MMOP.  ومجموعة عملها على الإشعاعات.RHWG  وقد وُضعت المعايير باتباع توصيات اللجنة الدولية للحماية من الإشعاعات CIPR International Commission on Radiological Protection.  والمجلس الوطني للحماية من الإشعاعات والمقاييس. NCRP.  وإذا تجاوز رائد فضاء الحد الأقصى للتعرض للإشعاعات المقرر لمدة مهنته، فإنه يُمنع من الرحلات الفضائية. حيث تعتبر مهلة التعرض للإشعاعات لفترة ثلاثين يوم وسنة تهدف لتجنب التأثيرات الشديدة، بينما المهلات المقررة لمهنة كاملة تهدف للحماية ضد التأثيرات على المدى البعيد.

يتوجب على وكالات الفضاء دراسة الأعراض الخطرة وتطوير تقنيات حماية ملائمة. ويجب أن تكون المنشئات محاطة بالدروع لامتصاص الإشعاعات. ويُمكن أن يتم ذلك على القمر أو المريخ أو الكويبات باستخدام الحطام الصخري المحلي أو ببناء منشئات تحت الأرض. سيسبب تصفيح مركبات النقل بين الكواكب والمحطات المدارية كثيراً من المشاكل لأنه يمثل زيادة كبيرة في الوزن وكذلك في الكتلة، وينبغي أن يكون فعال وخفيف في نفس الوقت. وإذا بإمكان التصفيح قليل السماكة ببعض السنتيمترات الحد من التعرض للجسيمات الناتجة عن الثوران الشمسي، فإنه قد يتوجب دروع سميكة بعدة أمتار لجعل الأشعة الكونية أكثر توليداً للطاقة، وهذا الحل يبدو غير واقعي حالياً. هناك مفاهيم أكثر غرابة ً موجودة، كالتي ترتكز على إنشاء نوع من الغلاف المغناطيسي مصغَّر وقادر على حماية رواد الفضاء من الإشعاعات.

 التغذية 
تصغير|upright=1.2|رائد الفضاء جيفري ويليامس Jeffrey Williams على متن محطة الفضاء الدولية ISS يفرغ أكياس تحتوي على الغذاء. حيث تعتبرالوجبة المتزنة مهمة للحفاظ على تغذية وصحة جيدة طيلة استكشاف ذو مدة طويلة.

من أجل تأمين تغذية ملائمة للمستعمرات المستقبلية وضرورية للمهمات الفضائية طويلة المدة، يتوجب على المختصين أولاً دراسة التغيرات البيئية الناجمة عن الرحلات الفضائية وتحديد الاحتياجات المعينة المتأثرة بالعديد من التغيرات الوظائفية الملاحظة خلال الإقامات في الفضاء.  من الواضح الآن أن حالة الغذاء تتغير خلال وبعد الرحلات الفضائية طويلة المدة. ويُلاحظ عند أغلب رواد الفضاء أن نِسَب الطاقة منخفضة جداً وترتبط بنِسَب غير كافية من الفيتامينات والمعادن. ويُلاحظ أيضاً انخفاض في خضاب الدم والحجم الكروي الوسطي وكريات الدم الحمراء والتي يمكن أن تكون ناتجة عن اضطراب في أيض الحديد المرتبط بالجاذبية الصغرى. وهناك أغذية إضافية يمكن أن تستخدم للحد من هذه التأثيرات، ولكن ذلك يتطلب أيضاً إلى الأبحاث. يمكن أن تكون نسبة المغذيات الكبيرة مؤمنة بشكل مرضي على متن المركبات، ولكن تبقى نسبة ملائمة المغذيات الصغيرة مشكلة ينبغي حلها. حيث ستتفاقم المشكلة في المستعمرات الفضائية الأكثر بعداً عن الأرض وستكون استقلالية غذائية قادرة على تغطية الاحتياجات الغذائية لهذه المواطن بالتأكيد مسألة البقاء على قيد الحياة في حالة حدوث مشكلة في الاستيراد. مثل التأثيرات بعيدة المدى للجاذبية الضعيفة على القمر أو المريخ هي غير معروفة، والاحتياجات البشرية الغذائية الدقيقة على هذه العوالم هي أيضاً نظرية ولا يمكن التعميم إلا بعد تجارب تُنفذ في المدار الأرضي.

 علم النفس 
تصغير|upright=1|يمين|النوم الجيد ضروري للحفاظ على الأداء البشري (رائد الفضاء ريتشارد ترولي والمختص بالمهمة غويون بلوفورد على متن مكوك الفضاء شالنجر، 1983).

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.

 قابلية الحياة على المدى البعيد 
 القوانين 
تحدد معاهدة الفضاء الخارجي سابقاً استخدام الفضاء والأجرام السماوية لأهداف عسكرية أو الاستيلاء على موارد كوكب Texte complet du traité de l'espace (SpaceLaw) sur http://www.unoosa.org. .Pour plus de détails texte intégral sur معاهدة الفضاء الخارجي 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 الفضاءRésolution 47/68 adoptée le 14 décembre 1992.، أو المتمحور حول التعاون الدولي فيما يتعلق باستكشاف واستخدام الفضاء لفائدة ومصلحة جميع الدول.Résolution 51/122 du 13 décembre 1996.

 التناسل 
تصغير|upright=1|السمك أورزياس لاتيبس Oryzias latipes تناسل بنجاح في الفضاء.

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.

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>>.

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.

 حجم السكان 
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. John H. Moore & col, Interstellar Travel & Multi-Generational Space Ships, Apogee Books Space Series 34, 2003.

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.

لدى الباحثين في علم الأحياء ميل إلى اعتماد القانون « 50/500 » الصادر من قِبَل فرانكلين Franklin وسوليه Franklin, I R., Evolutionary change in small populations, in Soulé, M. E. and Wilcox, B. A. (eds), Conservation Biology: an Evolutionary-Ecological Perspective, Sinauer, Sunderland, 1980, pp. 135–149. 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  شخص ربما لا يمكن أن تكون مستقلة وقد تحتاج إلى دعم مستمر من الأرض.

 التكاثر الذاتي للمستعمرات 
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.

 مشاريع في النظام الشمسي 
 الاستراتيجية 
تصغير|نقاط لاغرانج

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 A renewed spirit of discovery : programme officiel de la Maison Blanche  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 Programme Aurora de l'ESA, Mai 2006  وروسيا لنفس الهدف، وكليهما أيضاً يؤيدان التعاون الدولي مقابل الوسائل الضخمة المطلوبة.

 مشاريع قيد التنفيذ أو مُموَّلة 
 المحطة الفضائية الدولية 

تصغير|upright=1.5|نشاط خارج المركبة لدمج المحطة خلال المهمة إس تي إس-116 عن طريق رائد الفضاء روبرت كوربيم (على اليسار) وكريستر فوجليسانج. وفي الخلفية، مضيق كوك، في نيوزيلندا.

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. International Space Station Approaches Key Turning Pointspace.com  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.

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 Fields of Research, 26 juin 2007, NASA  Getting on Board, 26 juin 2007, NASA  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 Ed's Musings from Space Expedition 7 astronaut Ed Lu  أو تعود أو تحدث تجارب في الجزء الأكثر سكوناً للمحطة وغير متوقع لهذا الأثر، مركبة النقل الآلية الأوروبية جول-فيرنL’ATV, simple cargo spatial, dévoile des charmes insoupçonnés Jean Etienne, Futura Sciences, 25 juin 2008  Jules-Verne.

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. Astronauts will land the Moon with spades to dig for helium-3, برافدا, 2/11/2005. 

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 2010Total Tally of Shuttle Fleet Costs Exceed Initial Estimates | Space.com  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. How Much Does It Cost?, ESA 

 مشاريع مدروسة من قِبَل الوكالات الفضائية 
 القمر 

تصغير|upright=1.3|مشروع مستعمرة قمرية عن طريق ناسا.

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. Thar's Gold in Tham Lunar Hills, Daily Record, 26 janvier 2007  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.

اتبعت ناسا المشروع الذي أطلقه الرئيس جورج بوش George W. bush فيما يتعلق بمركز قمري متقدم واقع على أحد الأقطاب في عام 2024 Des colons sur la Lune en 2020, Le Figaro, 5 décembre 2005.   House Science Committee Hearing Charter, Lunar Science & Resources, Future Options, 2004. ، 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.Conquête spatiale : Obama ramène la Nasa sur Terre, Le Figaro, 3/2/2010.  ومن المخطط أن يأوي المركز المتقدم 4 رواد فضاء سيتناوبون خلال مدة 6 أشهر وسيستخدمون الموارد المحلية. NASA Unveils Global Exploration Strategy and Lunar Architecture, NASA, 4 décembre 2006  وكانت وكالة الفضاء تريد <<مد النطاق الاقتصادي الأرضي>>.

تتوقع وكالة الفضاء الأوروبية وجود قاعدة دائمة في عام 2025 والتي قد يبدأ بناؤها في عام 2020. ESA_Human_Lunar_Architecture_Activities, 2005, document ppt de l'ESA  وتتوقع الوكالة الفضائية الفدرالية الروسية وجود قاعدة دائمة على القمر بعد عام 2025 بقليل Space Race Rekindled? Russia Shoots for Moon, Mars, ABC news, 2 septembre 2007.  وبعد إعلان وكالة الاستكشاف الجوي الفضائية اليابانية عن قاعدة مبنية بمساعدة الإنسان الآلي لعام 2025 Japan Dreams of Robot Moon Base in 2025 , PCworld, Paul Kallender, IDG News Service
Jun 20, 2005 ، أرجأت البناء إلى عام 2030. « Japan aims for Moon base by 2030 », dans le New Scientist (2 août 2006)   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. China may set up moon base camp by 2030 By Xin Dingding (China Daily), الصين يوميا, 12/6/2009.  ولدى الصين أيضاً مشاريع لاستثمار الهيليوم 3 القمري.Le temps des colonies lunaires, سلايت (مجلة), 2/2/2010. 

 المريخ 
تصغير|upright=1.3|تصور توضيحي لمنشأة على المريخ، ناسا، 2005.

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, Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950-2000, by David S. F. Portree. NASA SP-2001-4521 p60, P71, p92, p97   مع استخدام موارد محلية لدعم المهمة.

إن مساحة المريخ مساوية لمساحة الأرض القارية وتحتوي على مخازين مياه كبيرة على أقطابها Mars'South Pole Ice Deep and Wide, NASA, 15 mars 2007.  وممكن على الطبقة الجليدية أيضاً, بل حتى على الجزء الذي يتجمد في الشتاءThèse RHEOLOGIE DU PERGELISOL DE MARS de Mangold Nicolas, جامعة جوزيف فورييه. ، 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. How Mars got its rust? by Mark Peplow; May 6, 2004  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  Search for past life on Mars : Possible relic biogenic activity in Martian meteorite ALH84001, McKay D. S., Gibson E. K., ThomasKeprta K. L., Vali H., Romanek C. S., Clemett S. J., Chillier X. D. F., Maechling C. R., Zare R. N., Science, volume 273, pages=924–930,1996 وأنه بإمكان الحياة أن تكون حاضرة دائماً على الكوكب على شكل بقع سوداء وغيرها اكتشفت بالقرب من الأقطاب التي تظهر في كل ربيع Martian spots warrant a close look, ESA focus on, 13 mars 2002 ، وتلك فرضية مرفوضة من قبل علماء آخرين وناسا. CO2 jets formed by sublimation beneath translucent slab ice in Mars' seasonal south polar ice cap Nature 442, 793-796 (17 August 2006) 

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.

 قمري أوروبا وكاليستو وأقمار أخرى لكوكب المشتري 

تصغير|upright=1.1|منظر تصوري لقاعدة على قمر كاليستو، ثاني أكبر أقمار كوكب المشتري (ناسا، 2004).

يعد أوروبا وكاليستو وغانيميد أكبر ثلاثة أقمار تابعة لكوكب المشتري. وهم مكسيِّون بالجليد ويعتبرون هدفاً لمهمات مأهولة لناسا على المدى البعيد جداً. Vision for Space Exploration, NASA, 2004. 

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.

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. Humans on Europa: A Plan for Colonies on the Icy Moon, Space.com, 6 juin 2001.  حيث يعتمد المشروع على تقدم مستقبلي للتقنيات من أجل النجاح ولكن استقبلته ناسا بريبة.

 مركبات فضائية 
تصغير|upright=1.1|يمين|زوج من أسطوانة أونيل O'Neill في أحد نقاط لاغرانج، منظر متصور لناسا، 1970.

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. Is the surface of a planet really the right place for expanding technological civilization?, interview de Gerard K. O'Neill de 1975, site de la NASA.  ويمكن أن تكون المركبات الفضائية واقعة في مدار أرضي أو على نقاط لاغرانج لتكون قريبة من الأرض.

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.

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.

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.

 مشاريع مُتخيَّلة عن طريق علماء آخرين 
 عطارد 

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 Murray et Ronald Greeley, Earthlike Planets: Surfaces of Mercury, Venus, Earth, Moon, Mars, W. H. Freeman, 1981, ISBN 0-7167-1148-6 Bruce C. Murray. ستُنشأ المستعمرات في الأقطاب لتجنب درجات الحرارة الشديدة التي تسود على باقي الكوكب بالإضافة إلى ميزة وجود جليد الماء. Ice on Mercury, NASA, 2 juin 2005.  إن فائدة كوكب عطارد الاقتصادية تكون في احتوائه تجمعات المعادن الخام بكميات أكبر بكثير من جميع كواكب النظام الشمسي الأخرى. Stephen L. Gillett, Mining the Moon (« Miner sur la Lune »), Analog, nov. 1983.

 الزهرة 

يمتلك الزهرة بيئة من أكثر البيئات المعادية في النظام الشمسي، مما لا يدعم استعماره ككوكب حتى على المدى البعيد، ولكن مع ذلك هناك مشاريع تم اثارتها عن طريق العلماء كمشاريع المنشآت في أجوائه العالية..  كما يمتلك الزهرة مميزات كونه الكوكب الأقرب للأرض واحتوائه جاذبية مقاربة جداً لجاذبية كوكبنا.

 فوبوس وديموس 

فوبوس وديموس، قمران طبيعيان تابعة للمريخ، هما على الأرجح مؤهلين لبناء مواطن فضائية أو إنشاء مستعمرة عليهما. ربما يمتلك فوبوس للماء على شكل جليد. Fanale, Fraser P., Water regime of Phobos, 1991. ويشير جيم بلاكسكو Jim Plaxco، من المجتمع الوطني الفضائي، منظمة تدعم استعمار الفضاء، إلى أنه بفضل ضعف زيادة السرعة الضرورية للعودة إلى الأرض، ذلك قد يُمكِّن من إيصال المحروقات ومواد أخرى إلى المنطقة الأرضية – القمرية، ولكن أيضاً إلى وسائل النقل حول النظام المريخي. ذلك يجعل هذه المواقع مُجدية من نظرة اقتصادية، لأنها سهلة الوصول عن طريق باقي النظام الشمسي ومن المحتمل أن يكون لديها مصادر كبيرة للطاقة. Making Mars Relevant, Jim Plaxco, March 1992, Spacewatch  يقترح ليونارد وينستين Leonard M. Weinstein من مركز لانغلي البحثي التابع لناسا، إنشاء مصعد فضاء على فوبوس من أجل جعل تجارة فضائية أكثر اقتصاداً بين نظام الأرض – القمر ونظام المريخ – فوبوس. Space Colonization Using Space-Elevators from Phobos, Leonard M. Weinstein, NASA Langley Research Center, 2003. 

 كويكبات 
تصغير|upright=1|كويكب قريب من الأرض 433 éros مُصوَّر بواسطة المسبار Near Shoemaker.

يمكن أن يتم استعمار الكويكبات بأفضلية جيدة على الكويكبات القريبة من الأرض عن الكويكبات الواقعة في الحزام الرئيسي. حيث يميِّز الكويبات القرايبة من الأرض أن قربها بطريقة منتظمة، وأحياناً في داخل المدار القمري، مما يعني انخفاض تكاليف وزمن النقل. وبإمكان مدار هذه الكويكبات أن يبعدها كثيراً عن الأرض، حيث أن البعض منها يبعدها المدار إلى مسافة أكثر من 2.3 و.ف. Origin and Evolution of Near-Earth Objects, A. Morbidelli, W. F. Bottke Jr., Ch. Froeschlé, P. Michel, Asteroids III, editor W. F. Bottke Jr., A. Cellino, P. Paolicchi, and R. P. Binzel, p409–422, January 2002, publisher:University of Arizona Press 

إن ميزة الكويكبات في الاستعمار هي موادها الأولية الوفيرة بالحديدة أو النيكل أو الماء وكثرتها. وقد يرتكز اقتصادها إذاً على الاستخلاص المنجمي باتجاه المريخ أو القمر اللذان ربما يكون تموينهما أكثر سهولة وأقل تكلفة من الأرض بسبب ضعف جاذبيتهما، ويتشاركهما في هذه الميزة الكوكب القزم سيريس. لا تُفقد الأهداف المحتملة، حيث يُقدر عدد الكويكبات ذات قطر أعلى من 1 كم بــ 750000 كويكب في الحزام الرئيسي. World Book NASA.   وسيستلزم الاستعمار بناء قاعدة على أسطحها أو على الأكثر أرجحية تكون محفورة داخل الكويكب، مما قد يؤدي إلى بناء موطن فضائي ذو مساحة كبيرة.

يعتبر (33342)1998 WT24 مثالاً جيداً لكويكب قريب من الأرض قابل لاستثمار اقتصادي من ناحية طبيعة مداره أو الكويكب (433)Eros من ناحية تكوينه الغني بالحديد.

 سيريس 

تصغير|upright=0.8|سيريس مُصوَّر بواسطة مرصد هابل الفضائي، صورة بتباين عالي، 2004.

كان سيريس، كوكب قزم واقع في حزام الكويكبات، مُعيناً كقاعدة مثالية أساسية للمنشأة المنجمية للكويكبات. Zachary V. Whitten, Use of Ceres in the Development of the Solar System.  وهو غني بالماء على شكل جليد، وتُمكِّن نظرية المحيط في سطحه من الاكتشاف لحياة خارج الأرض  . وهي مادة أولية محتملة ومهمة للمستعمرين المستقبليين. يجعل موقعه الاستراتيجي وضعف جاذبيته التموين باتجاه المريخ أو القمر أكثر سهولة وأقل تكلفة كما هو الحال بالنسبة للكويكبات الأخرى. Robert Zubrin, The Economic Viability of Mars Colonization. 

 غازيات عملاقة 

إن المستعمرات الواقعة بالقرب من كوكب زحل وكوكب أورانوس وكوكب نبتون سيتاح لديها الهيليوم 3 للتصدير لأنه متواجد بكثرة في العمالقة الغازية Atmospheric Mining in the Outer Solar System, Bryan Palaszewski, NASA Technical Memorandum 2006-214122. AIAA–2005–4319.  وسيكون مطلوب جداً من قبل المفاعلات الاندماجية المستقبلية للمستعمرات الأخرى والمركبات، وذلك بحسب دراسة قامت بها ناسا. ويُعد المشتري أقل جاهزية لاستخراج منجمي بسبب جاذبيته العالية وسرعة إفلاته المرتفعة وعواصفه العنيفة وإشعاعاته.

 تيتان 

تم تعيين تيتان، القمر الأكبر لزحل، كهدف جيد للاستعمار بواسطة عالم الفضاء روبرت زوبرين Robert Zubrin, Entering Space: Creating a Spacefaring Civilization, section: Titan, pp. 163–166, Tarcher/Putnam, 1999,  Robert Zubrin، لأن الأمر يتعلق بالقمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يمتلك جوَّاً كثيف وكونه غني بالتكوينات الكربونية. NASA, News-Features-the Story of Saturn saturn.jpl.nasa.gov. 

 أجرام وراء نبتونية 
تصغير|upright=1.3|منظر متصور لحزام كايبر وسحابة أورط.

إن استعمار مليارات الأجرام الوراء نبتونية باشتمال الكوكب القزم بلوتو قد تم اقتراحه كموقع للاستعمار ولكن على المدى البعيد جداً، حيث أن بعد معرفة المسافات يتوجب عشرات السنين للرحلة بالتقنيات الحالية، كما أن هناك مشاريع دفع نووي جديدة ما زالت في مرحلة نظرية قد تقلص الرحلة ذهاباً وإياباً إلى 4 سنوات. T. Kammash and M.-J. Lee, Fission-assisted or self-sustaining gasdynamic mirror propulsion system , AIAA-1996-3066 ; ce document de recherche est analysé dans Claudio Macconea, Proposals arising from the I.A.A. 1996 Turin symposium on missions to the outer solar system and beyond, ASME, SAE, and ASEE, Joint Propulsion Conference and Exhibit, 32nd, Lake Buena Vista, FL, July 1-3, 1996, publié dans Acta Astronautica 43 numéros 9-10, novembre 1998, Pages 455-462  

في عام 1994، اقترح كارل ساغان Carl Sagan بناء مواطن فضائية عليها مثل كرة برنال Sphère de Bernal التي قد يعيش عليها المستعمرون بفضل مفاعلات الاندماج لآلاف السنين قبل الانتقال نحو نجوم أخرى. ويُؤيد فريمان ديسون Freeman Dyson في عام 1999 حزام كايبر كموطن مستقبلي للبشرية، مُتنبئاً بأن ذلك قد يتكاثر خلال مئات السنوات. فريمان دايسون, The Sun, The Genome, and The Internet (1999) Oxford University Press. ISBN 0-19-513922-4

 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.

 تحديد الوجهات 
تصغير|upright=1.2|منظر متصور من ناسا لقمر قابل للسكن حول عملاق غازي.

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 . Catalogue du مختبر الدفع النفاث sur les planètes découvertes.  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. HabStars, article de la NASA.  ويُعتبر الأمر المثالي هو العثور على كوكب يدور في المنطقة القابلة للسكن لتوأم شمسي.

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. P.A. Wiegert and M.J. Holman, The stability of planets in the Alpha Centauri system, The Astronomical Journal, 1997, volume 113, pp. 1445–1450.  حيث يرد رجل القنطور في أعلى قائمة مشروع بحث كوكب أرضي. TPF C's Top Target Stars, Space Telescope Science Institute  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  Selsis et al., Habitable planets around the star Gl 581?, Astronomy and Astrophysics, volume 476, 2007.  (Gliese 581)، على 20.5 سنة ضوئية من النظام الشمسي، الآمال في العثور على وجهة صالحة للسكن ويوم يمكن بلوغه بالتقنيات البشرية.

 النقل بين النجوم 
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 Speed of the Voyager Space Probes, from NASA reports. , Caractéristiques de Voyager 1, NASA.  وصل إلى حدود النظام الشمسي فقط وقد استغرق 72000 سنة للعودة إلى النجم قنطور الأقرب Proxima Centauri.

تصغير|upright=1.2|يمين|منظر تصورته ناسا لنسخة من مركبة أوريون تزن 6000 طن.

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. National Technical Information Service, Nuclear Pulse Propulsion (Project Orion) Technical Summary Report, 1964, WL-TDR-64-93; GA-5386 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.

 رؤية مستقبلية 
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. Scientists’ Cryonics FAQ, Alcor Life Extension Foundation. 

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.Jouer avec la théorie de l'évolution, Phosphore N°328, octobre 2008.

 تأييد واعتراض على استعمار الفضاء 
 التأييد 
تصغير|upright=1.1|مشروع ناسا لمحطة شمسية مدارية من نوع برج شمسي، والذي ربما بإمكانه القيام بنقل لاسلكي للطاقة نحو مركبة فضائية أو مستقبِل كوكبي.

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: www.space.com : The Top 3 Reasons to Colonize Space 
 نشر الحياة وتنوعها، والفن، والذكاء والجمال في الفضاء الكوني ؛
 تأمين استمرار الكائن البشري ؛
 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؛
 السماح بدخول وسائل الترفيه الجديدة كالسياحة الفضائية؛
 استيراد موارد لا تنفذ إلى الأرض كالهيليوم 3 على القمر للانصهار النووي.

 نمو البشرية 
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 EconLib-1798: An Essay on the Principle of Population., 1st edition, 1798. Library of Economics and Liberty, Chapitre I.21 >>.

في عقد السبعينات، يقترح جيرارد أونيل بناء مواطن فضائية التي من الممكن أن تأوي 30000 مرة من قدرة الأرض على تحمل السكان البشر باستخدام حزام الكويكبات فقط، وأن النظام الشمسي في مجموعته قد يمكنه استقبال نسب النمو السكاني الحالية لآلاف السنين. The High Frontier, (1976, 2000), جيرارد أونيل, Apogee Books ISBN 1-896522-67-X قدَّر مؤسس استعمار الفضاء مارشال سافاج Marshall Savage بإتباعه النظرية المؤيدة لنمو السكان البشر المتسارع في عام 1992 أن سكان من 5 تريليون (5×1018)Note du traducteur : la traduction entre les 'échelles longue et courte a été faite dans cet article. شخص في النظام الشمسي كان قابل للوصول للعام 3000، وأغلبية هؤلاء السكان يعيشون في حزام الكويكبات. Marshall Savage, (1992, 1994) The Millennial Project: Colonizing the Galaxy in Eight Easy Steps, Little, Brown. ISBN 0-316-77163-5 بينما يقترح أستاذ علم الكواكب في جامعة أريزونا جون لويس John S. Lewis أن الموارد الضخمة للنظام الشمسي ربما تمكن بإيواء 100 بليار(1017 أو 100 مليون مليار) شخص. ويُقدر أن مفهوم نقص الموارد <<هو وهم تولد من الجهل Mining the Sky: Untold Riches from the Asteroids, Comets, and Planets by John S. Lewis; Perseus Publishing; (September 1997); ISBN 0-201-32819-4>>.

بالنسبة لعالم الإناسة بين فيني Ben Finney الذي شارك هو وغيره في مشروع SETI والفيزيائي الفلكي ايريك جونيس Eric Jones، تعتبر هجرة البشرية إلى الفضاء مستمرة بتاريخها وطبيعتها، والتي تعتبر تكيفاً تقنياً واجتماعياً وثقافياً لغزو أراضي وبيئات جديدة.Interstellar Migration and the Human Experience, prologue, Ben R. Finney, Eric M. Jones, دار نشر جامعة كاليفورنيا, 1985, ISBN 0-520-05898-4

 الحفاظ على الكائن البشري 
تصغير|upright=1|يمين|أحد مبررات استعمار الفضاء هو الحفاظ على البشرية في حال حدوث كارثة طبيعية أو بشرية عالمية (تجربة نووية لقنبلة هيدروجينية ذات 11 ميجا طن كاستل روميو Castle Romeo، 1954).

كتب لويس هال Louis J. Halle ، عضو سابق في وزارة الخارجية الأمريكية، في مجلة الشؤون الخارجية (été 1980)   أن استعمار الفضاء سيحفظ البشرية في حال حرب نووية. وفي نفس الفكرة، يقترح كل من الصحفي والكاتب ويليام بوروس William E. Burrows والكيميائي الحيوي روبرت شابيرو Robert Shapiro مشروعاً خاصاً، وهو التحالف لنجدة الحضارة بهدف إنشاء نوع من المخزن الاحتياطي خارج الأرض للحضارة البشرية. بالإضافة إلى العالم بول دافيس حيث أنه يؤيد فكرة أنه إذا كانت كارثة كوكبية تهدد بقاء الكائن البشري على الأرض، ربما بإمكان مستعمرة باكتفاء ذاتي <<إعادة استعمار>> الأرض وإعادة إنشاء الحضارة. ويشدد أيضاً الفيزيائي ستيفن هوكينغ بقوله:

<<لا أعتقد أن الجنس البشري سيستمر في آلاف السنين القادمة إلا إذا انتشرنا في الفضاء. هناك كثير جداً من الحوادث التي بإمكانها أن تقضي على الحياة في كوكب واحد. لكني متفائل. سنصل إلى النجوم >>.

بالنسبة له، مسألة حبس الجنس البشري في كوكب واحد تضعه تحت إمكانية حدوث أي كارثة كتصادم مع كويكب أو حرب نووية مما قد يؤدي إلى انقراض جماعي. ربما لن يكون استعمار النظام الشمسي إلا خطوة أولى قبل البحث عن كوكب آخر تحت ظروف مؤاتية لظروف الأرض في نظام كوكبي آخر، حول نجم آخر. La colonisation de l'espace est l'avenir de l'humanité, ZDNet.fr, 14 décembre 2008 

وأيضاً ربما يمكِّن استعمار أنظمة شمسية أخرى من الهروب من الدمار المخطط لشمسنا، وقد يسمح استعمار مجرات أخرى بالبقاء في حال الاصطدام بين المجرات.

 حدود جديدة مقابل الحروب 
تصغير|300px|أسطول عسكري دولي خلال عملية الحرية الدائمة، أبريل 2002.

هناك سبب آخر مهم لتبرير استعمار الفضاء ألا وهو الجهد المستمر لزيادة المعارف والإمكانيات التقنية للبشرية والتي قد يمكنها أن تحل بشكل مفيد محل المنافسات السلبية كالحرب. يُصرح مجتمع المريخ على سبيل المثال:

<<ينبغي الذهاب إلى المريخ، لأن الامر يتعلق بتحدي رائع يجب أن يسجل. فالحضارات بحاجة إلى أن تتنافس في تحديات كهذه لتتطور. حيث لعبت الحرب هذا الدور منذ زمن طويل. والآن ينبغي العثور على أسباب أخرى لتجاوز ذلك Mars Society, citée par Jean-Paul Bacquiast. >>.

في الحقيقة تعتبر ميزانية الفضاء متدنية جداً مقارنة بميزانية الدفاع. على سبيل المثال بالاستشهاد بحالة الولايات المتحدة عام 2008، كان مايقدر بـ 845 مليار دولار تكاليف صريحة نتيجة حرب العراق. Iraq war hits U.S. economy: Nobel winner, Reuters, 2 mars 2008.  وبالمقارنة، فقد كلَّف مرصد هابل الفضائي 2 مليار دولار وتُعد ميزانية ناسا السنوية 16 مليار. إن الأولوية الممنوحة لحرب العراق هي استخدام سيء للميزانية الفيدرالية بحسب رأي المدوِّن والمؤسس لصحيفة أمريكا اليوم ألان نوهارث Is space or Iraq the smarter investment?, Allen Neuharth, USA today, 28 juillet 2005  Allen Neuharth. لا يُتوقع أن تتجاوز توقعات الميزانية الحالية لناسا حتى عام 2020 والتي تشمل استثمار محطة الفضاء الدولية وإنشاء قاعدة على القمر، حاجز الـ25 مليار دولار في السنة. Budget de la NASA de 2004 à 2020, site de la NASA, 2004 

يقارن رئيس مجتمع المريخ روبرت زوبرين الأهمية التاريخية للقرارات المتخذة الآن بين الحرب والغزو لعوالم جديدة والقرار المتخذ آنذاك عن طريق الملكة إيزابيلا الأولى وفرناندو الثاني والذي نتذكره لتمويله رحلة كريستوفر كولومبوس، وليس لسياسة سلطتهم.

 تقدم وتقنيات جديدة 
تصغير|upright=1|يمين|مرصد هابل الفضائي تحت المعاينة خلال المهمة إس تي إس-103.

إن التقنيات الفضائية الناتجة عن غزو الفضاء ساعدت البشرية بشكل عام مثل: الأقمار الصناعية للاتصالات والأرصاد الجوية وترصد الأرض ونظام التموضع العالمي، التي تدخل في الحياة اليومية للبشر الذين يعيشون في الأرض وهناك العديد من التقنيات كانت مستخدمة بعد ذلك في قطاعات متنوعة من الصناعة والتجارة كالملاحة الجوية والطاقات المتجددة والبلاستيك والخزف، وما إلى ذلك The Right Stuff for Super Spaceships, Patrick L. Barry, science@NASA, 2002   Les retombées de la conquête spatiale, Un investissement rentable (II), Thierry Lombry, Luxorion. . NASA spinoff page   وبحسب رأي سيجفريد W. H Siegfried التابع لــ Boeing Integrated Defense Systems سيمكِّن استعمار الفضاء من مضاعفة هذه الجهود المفيدة للاقتصاد والتقنية والمجتمع كامله على نطاق واسع جداً. Space Colonization—Benefits for the World, W. H. Siegfried, المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية.  

سيسمح استعمار الفضاء بإنشاء وإطلاق مواطن فضائية، بحسب وجهة نظر ناسا أكبر بكثير، على سبيل المثال بمواد مُرسلة من القمر أو قوة الجاذبية أقل 6 مرات من على الأرض بمساعدة المنجنيق الكهرومغناطيسي، أو بحسب القوات الجوية الأمريكية، مركبات ثقيلة جداً مُجمعة على مرافئ فضائية. Architecting Rapid Growth in Space Logistics Capabilities, J. Snead, Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson AFB, OH AIAA-2004-4068 40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Fort Lauderdale, Florida, July 11-14 2004, 1st page. وهناك دراسات أظهرت أن مقاريب أو مقاريب كاشوفية عملاقة التي تتمعن كامل الكون قد يمكن جمعها على القمر وتسمح بتوفير ظروف ترصّد أفضل بكثير من على الأرض NASA Scientists Pioneer Method for Making Giant Lunar Telescopes, Robert Naeye, Goddard Space Flight Center, 4 juin 2008. . 

 تعاون وتجاوب عالمي 
تصغير|upright=1.4|مثال على التعاون الدولي الضروري للغزو الفضائي : رواد فضاء وعلماء أمريكيين وفرنسيين وروسيين خلال مهمة إس تي إس-111 مجتمعين الرحلة 4 والرحلة 5 على متن المحطة الفضائية الدولية.

إن رؤية الأرض كشيء وحيد وصغير جداً على النطاق الكوني سيمكنها إعطاء معنى بالغ للوحدة والخضوع لسكانها، بالإضافة إلى استيعاب ضعف الغلاف الحيوي وتجردية الحدود مثل ما أشار إليه رائد الفضاء والكاتب كارل ساغان (الذي أنشأ المجتمع الكوكبي) في كتابه نقطة زرقاء باهتة.Carl Sagan, Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space. خلال أكثر من 40 سنة من العمل، أظهر التعاون الدولي في الفضاء قيمته كجهد مُوَّحد.

في عام 2005، عاد مدير ناسا مايكل غريفين إلى رأي فيرنر فون براون في فترة برنامج أبولو وعيَّن استعمار الفضاء كهدف للبرامج الفضائية الحالية بقوله:

<<...إن الهدف ليس استكشاف عالمي فقط... هو أيضاً نشر المستوطن البشري خارج الأرض كما نتقدم مع الوقت... وعلى المدى البعيد، لن يتمكن كائن واقع على كوكب وحيد من البقاء على قيد الحياة... إذا ما أردنا نحن البشر البقاء على قيد الحياة لمئات أو آلاف أو ملايين السنين، علينا أن نعمِّر كواكب أخرى. فالتقنية اليوم هي كالتي بالكاد يُمكن تخيلها. لم نتخيلها إلا في الطفولة... أعني بذلك أنه في يوم ما، ولا أعلم متى، سيكون هناك بشر يعيشون خارج الأرض أكثر من الذين يعيشون عليها. سيمكننا حتى الوصول إلى أن يكون هناك بشر يعيشون على أقمار المشتري مثلما هناك بشر يعيشون على كواكب أخرى. سيمكننا الحصول على بشر يبنون مواطن على كويكبات... أعلم أن البشر سيستعمرون النظام الشمسي ويوماً ما سيذهبون إلى أبعد من ذلك NASA's Griffin: Humans Will Colonize the Solar System. >>.

 الاعتراض 
تصغير|upright=1|أحد الأسباب المقدمة من قبل المعارضين لاستعمار الفضاء هو أنه قبل استعمار كواكب أخرى من الواجب في الأولوية حل المشاكل الطارئة في الأرض (مجاعة في الصومال، 1992).

 تكلفة عالية وتقنيات نظرية وفائدة ضعيفة 
يعتقد الدكتور كيت كووين Keith Cowin، عالم متخصص سابق لدى ناسا، وريتشارد كوك Richard C. Cook محلل سابق لحكومة الولايات المتحدة، أن استعمار الفضاء مُكلف جداً وسيكون مُهدراً للوقت والمال العام والخاص أيضاً عند تمويل برامج ذات تكاليف هائلة. على سبيل المثال، كلفت المحطة الفضائية الدولية كثر من 100 مليار دولار دون أي نتيجة فورية وبميزانية قد تكون مستخدمة لتحسين ظروف الحياة على الأرض أو برامج فضائية أخرى . Militarization and The Moon-Mars Program: Another Wrong Turn in Space?, Richard C. Cook, Global Research, January 22, 2007  إضافة إلى أن استعمار الفضاء بحسب ماذكره كوك، ربما يُصاحب بإعادة عسكرة للاستعمار وسباق تسلح جديد. ويعتقد عضو مجلس الشيوخ الأمريكي بيل نيلسون Bill Nelson، رائد فضاء سابق، أن الـ5 % من الارتفاع السنوي لميزانية ناسا لن تكفي لتأمين البرنامج رؤية لاستكشاف الفضاء Vision for Space Exploration التابع للرئيس جورج بوش وبالرغم من أن الولايات المتحدة تنفق للبحث الفضائي أكثر من جميع دول العالم الأخرى مجتمعة. ووفقاً لاستطلاع أجري عام 2004، قد يفضل 55 % من رأي الشعب الأمريكي أن تكون الميزانية مُنفقة من أجل التعليم أو الصحة بدلاً من هذا البرنامج.

بالنسبة لأندريه ليبو André Lebeau، المدير السابق للمركز الوطني للدراسات الفضائية (CNES) ومدير برامج محطة الفضاء الأوروبية، تبقى النشاطات التجارية المرتبطة باستعمار الفضاء محدودة، ومتركزة على أماكن ضعيفة جداً. إضافة إلى أن التقنيات الضرورية معقدة جداً، بل تأملية، ولا شيء يضمن أنها تُستعمل بشكل مرضي ومُثمر. وشدد أيضاً على أن هناك العديد من الأماكن المناسبة للسكن على الأرض ليست مُستخدمة (ثلاثة أرباع الأراضي البارزة تقريباً غير مسكونة، دون نسيان الوسط الواسع تحت البحر وتحت الأرض)، وأن الكثير من الموارد تبقى غير مُستثمرة (الوقود الأحفوري، اليورانيوم، المعادن الخام... وموارد أخرى تحت الأرض على أعماق غير مستكشفة أيضاً أو في مناخ مُعادي؛ الطاقة الشمسية المحتملة في الصحاري (قاحلة كالبارد) والرياح المحتملة من المناطق البحرية والجبلية ؛الهيدروجين الوفير ولكن مسيطر عليه بطريقة سيئة...) وأن العمل هذا قد يكون أسهل مبدئياً من استعمار الفضاء.L'espace : les enjeux et les mythes, André Lebeau, Hachette, 1998

بالنسبة للآخرين، يبدو أن التقدمات التقنية المرتبطة بالغزو الفضائي فقط تقنيات لا تفيد إلا في البلدان الأكثر تطوراً وفي المصالح الاقتصادية الأكثر تأثيراً. وبالنسبة للفيزيائي الذي حصل على جائزة نوبل ريتشارد فاينمان Richard Feynman، لم يقدم غزو الفضاء أي تقدم علمي كبير. Richard Feynman, Ralph Leighton (contributor), What Do You Care What Other People Think?, W W Norton, 1988, ISBN 0-553-17334-0

 تواجد الإنسان الآلي مُثمر أكثر من التواجد البشري 
إن تقدمات علم الإنسالة (الإنسان الآلي) والذكاء الاصطناعي يجعل التواجد البشري في الفضاء غير مفيد كلياً حسب رأي لورنس كروس The Case for Staying Off Mars, Paul Boutin, wired.com, mars 2004  Lawrence Krauss، في المستقبل القريب على الأقل. وفي الحقيقة منذ الرحلة الأخيرة لأبولو على القمر (أبولو 17، 1972)، كان كل الاستكشاف الفضائي ماوراء المدار الأرضي مُهدد من قبل المسابير المتحكم بها عن بعد بدرجة مرتفعة من التحكم الذاتي. إن إنشاء مستعمرات بشرية لن يقدم إلا إلغاء تمويلات من مشاريع علمية آلية أكثر نفعاً. Don't colonize the moon, لوس أنجلوس تايمز, 10 décembre 2006. في مقابلة لمجلة البحث (La Recherche)، جاك بلامونت Jacques Blamont الذي كان أحد مؤسسي وكالة الفضاء الأوروبية، حتى تحدث قائلاً أنه إذا <<البرنامج العلمي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية سليم، فإن الإنسان في الفضاء بلا مستقبل>>.L'entretien du mois, La Recherche, n° 416, février 2008, p. 61. ويضيف جاك أن:<<استكشاف النظام الشمسي يجب أن يستمر بواسطة المركبات الآلية>>. وهذا رأي أليكس رولاند أيضاً Alex Roland، المتخصص في تاريخ ناسا. Bush space plan faces opposition, CNN.com, 14 janvier 2004 

إذاً من الأكثر احتمالية أنه إذا كانت الموارد الخارجة عن الأرض من النظام الشمسي مستثمرة يوماً ما، فذلك في الأغلب لن يتم إلا بواسطة الآلات ذات التحكم عن بعد ومبرمجة مسبقاً، وتدار عند الاقتضاء بواسطة فرق بشرية مصغرة. وبالأخذ بالاعتبار مدى الإمكانية الأرضية التي لا تزال غير مكتشفة حتى الآن، فلا يجب أن يتجاوز الاستعمار الجدي للفضاء بهدف التعمير على الأغلب المدار المنخفض للأرض قبل وقت طويل.Une orbite plus éloignée serait par contre un lieu de relocalisation certainement intéressant pour les activités dangereuses (industrie chimique et nucléaire, laboratoires, zones de tests, etc) tandis que le vide sidéral peut être envisagé comme moyen de se débarrasser des déchets encombrants

 خطر التلوث 
في حال أنه يوجد حياة خارج الارض، طُرح للنقاش خطر التلوث وهدم البيئة لكوكب آخر بواسطة إنشاء موطن بشري. فيما يخص كوكب المريخ، يفترض روبرت زوبرين أنه حتى إذا كانت الحياة التي يمكن أن تُكتشف على المريخ على شكل بكتيريا مختلفة كلياً، فإن التخلي عن الاستعمار أو إعادة التأهيل لحمايته قد يكون حجة جمالية ولكن ليست أخلاقية والتي يجب أن تستقر على ماهو مفيد للكائن البشري. بالنسبة له، قد يكشف العثور على حياة على المريخ أن ظهور الحياة هو حدث شائع في الكون، وأنه إذاً لن تحصل هذه الحياة إلا على فائدة علمية. إن <<عودة تلوث>> الأرض بالبكتيريا الخارجة عن الأرض هو أيضاً أمر يتم التأمل فيه.Human Habitats at Mars: Defending Against Contamination , Space.com, 4/9/2001.  

 استعمار الفضاء من قِبَل حضارات خارج الأرض 
تصغير|صورة تمثل نموذج مرجاني لاستعمار بعض النجوم.

في حال أن الحياة تكون متطورة في مكان آخر من الكون، وأنه توجد حضارات خارج الأرض وقد وصلت مستوى تقني كافي، فربما بإمكانها أن تصل إلى استعمار أنظمة كوكبية أخرى. إن مفارقة فيرمي Paradoxe de Fermi، التي أصدرها الفيزيائي حامل نفس الاسم، هي مبنية على مسألة أنه إذا كانت توجد مثل هذه الحضارات وقد استعمرت المجرة، فإن البشرية قد تكتشف آثارها كموجات الراديو التي ربما زارت موجاته الخارج الأرض سابقاً. وقد أُصدرت العديد من الفرضيات للجواب على هذه المفارقة، من فرضية الأرض النادرة التي تبحث على أن الحياة توجد فقط على الأرض إلى فرضية حديقة الحيوانات التي تراقب فيها الكائنات الفضائية الأرض والبشرية عن بعد، دون محاولة التفاعل بطريقة الباحثين الذين كانوا يراقبون الحيوانات البدائية عن بعد، متجنبين الدخول في اتصال من أجل ألاَّ يشوشوا عليهم.

إن النموذج المرجاني للاستعمار المجرِّي الذي أعدَّه جيفري بينيت Jeffrey O. Bennett وسيث شوستاك G.Seth Shostak، يصف التوزيع الممكن للحضارات التي استعمرت أنظمة كوكبية في المجرة. حسب رائد الفضاء كلوديو ماكوني Claudio Maccone باستخدامه ما يلزم مدة مليونَي سنة لكي تنتشر البشرية في أرجاء المجرة، بحساب رحلة تظهر 1 % من السرعة الضوئية، والأخذ بعين الاعتبار زمن استعمار الكواكب القابلة للسكن 1000 عام. وبالأخذ بعين الاعتبار عمر الكون، يعتقد ماكوني ان مفارقة فيرمي هي إذاً محلولة., p21-26. 

 تأثير علم الخيال 
تصغير|upright=1.2|منظر متصور لإعادة تأهيل المريخ المتمحور على Valles Marineris. حيث يمكن رؤية Tharsis على الجانب اليساري. وقد تم تخيل هذا التحول في سلسلة روايات المريخ الثلاثية Trilogie de Mars للمؤلف المتخصص في علم الخيال كيم ستانلي روبينسون Kim Stanley Robinson ولكن أيضاً دُرست من قبل العلماء منهم روبرت زوبرين. Technological Requirements for Terraforming Mars, Robert M. Zubrin (Pioneer Astronautics), Christopher P. McKay مركز أميس للأبحاث.  حيث يعتبر روبينسون وزوبرين عضوان في مجتمع المريخ.

إذا كان استعمار الفضاء موضوع تقليدي من علم الخيال، فتاريخ المفهوم العائد لناسا وروبرت سالكيلد Space Colonization Now?, Robert Salkeld, Astronautics and Aeronautics, 1975 Robert Salkeld يسلط الضوء على دور رواد علم الخيال بجانب مؤسسي علم الفضاء، حيث خالط على سبيل المثال جول فيرن قسطنطين تسيولكوفسكي.

في الحقيقة يعتبر الاستعمار كموضوع خيالي والاستعمار كمشروع بحثي غير مستقلان. حيث يُغذي البحث الخيال والخيال يتنفس البحث أحياناً.  En quatrième de couverture de Robert Bly, James Gunn, "The+Science+in+Science+Fiction"+"colonies+in+space"&ei=CFipSKPZJIzQjgGdqLT6BA&sig=ACfU3U3pi6mx6GjolRrwCZNn5N3B3KXNxw#PPA82,M1 The Science in Science Fiction: 83 SF Predictions that Became Scientific Reality, BenBella Books, Inc., 2006 ويُعد مشروع ITSF (اختراعات تقنية لعلم الخيال)، المدعوم من قبل وكالة الفضاء الأوروبية، مثالاً لهذا التخصيب المتقاطع.

يسلط مؤلف علم الخيال نورمان سبينراد Norman Spinrad الضوء على دور علم الخيال كقوة ذات رؤية خلَّفت غزو الفضاء، وذلك بحسب رأيه تعبير محرَّف وميوله إمبريالية، واستعمار الفضاء.Quand « La Guerre des étoiles » devient réalité, Norman Spinrad, لوموند ديبلوماتيك, juillet 1999  ويكشف أيضاً أن السياسي والكاتب في علم الخيال جيري بورنيل Jerry Pournelle راغباً في إنعاش غزو الفضاء في هذا الهدف بداية عقد الثمانينات، وفي الواقع أطلق مشروع مبادرة الدفاع الاستراتيجي لإدارة رونالد ريغان، الأمر الذي يُعد بالنسبة له فشل، لأنه بدلاً من ألاَّ ينعش البرنامج العسكري البرنامج الفضائي، فقد حدث العكس، حيث نقلت تكاليف البرنامج 40 مليار دولار إلى بناء قاعدة على القمر.

أعلن أحد الأسماء الكبيرة في علم الخيال، آرثر سي كلارك، الشغوف والمؤيد لأفكار مارشال سافاج Marshall Savage، في مقال ذو رؤية مستقبلية عام 2001، التاريخ الذي ورد في أحد أعماله الأكثر شهرة، أنه في عام 2057 قد يكون هناك بشر على القمر والمريخ وأوروبا وغانيميد وتيتان وفي مدار حول الزهرة ونيبتون وبلوتو. Beyond 2001, Arthur C. Clarke, Reader's Digest, février 2001 

 انظر أيضًا 
 الفضاء والنجاة
 علم آثار الفضاء
 قابلية سكن الكواكب
 السفر بين المجرات
 السفر بين النجوم
 غزو أجنبي

 مقالات ذات صلة 
 محطة فضاء
 قابلية سكن الكواكب

 مراجع 

تصنيف:استعمارية
تصنيف:استيطان الفضاء
تصنيف:النظام الشمسي
تصنيف:بعد إنسانية
تصنيف:مسائل غير محلولة
تصنيف:مفاهيم رحلات الفضاء
تصنيف:مواضيع الخيال العلمي