Uzay kolonizasyonu

Hayali bir ay madenciliği tesisini tasvir eden bir görsel
NASA'nın Mars'ta yiyecek yetiştirme planlarının tasviri
NASA'nın Yüksek İrtifa Venüs Operasyon Konsepti'nin (HAVOC) Venüs'ünde mürettebatlı bir yüzer karakolun tasviri
Güneş, gezegenler ve cüce gezegenler
Uzay kolonizasyonu (uzay yerleşimi veya dünya dışı kolonizasyon olarak da adlandırılır), uzayın veya Dünya dışındaki gök cisimlerinin kalıcı yerleşim veya Dünya dışı bölge olarak kullanılmasıdır.
Dünya dışı uzayın iskânı ve bölgesel kullanımı, örneğin uzay yerleşimleri veya dünya dışı madencilik işletmeleri için önerilmiştir. Bugüne kadar, geçici uzay habitatları dışında kalıcı bir uzay yerleşimi kurulmadığı gibi, herhangi bir dünya dışı bölge veya arazi de yasal olarak talep edilmemiştir. Uzayda toprak iddiasında bulunmak, uzayı ortak bir miras olarak tanımlayan uluslararası uzay hukuku tarafından yasaklanmıştır. Uluslararası uzay hukuku, uzayın sömürgeleştirilmesini ve askerileştirilmesini   önlemeyi amaçlamış ve özellikle sabit yörünge veya Ay gibi sınırlı alanlar için uzaya erişimi ve uzayın paylaşımını düzenleyecek uluslararası rejimlerin kurulmasını savunmuştur.
Uzay yerleşimi lehinde ve aleyhinde birçok argüman ortaya atılmıştır. Kolonileşme lehine en yaygın iki argüman, gezegen ölçeğinde (doğal veya insan kaynaklı) bir felaket durumunda insan uygarlığının ve yaşamının Dünya'da kalması ve uzayda insan toplumunun genişlemesini sağlayabilecek ek kaynakların bulunmasıdır. En yaygın itirazlar arasında kozmosun metalaştırılmasının, büyük ekonomik ve askeri kurumlar da dahil olmak üzere, halihazırda güçlü olanların çıkarlarını artıracağı endişesi; aynı kaynakların Dünya'da harcanmasına kıyasla muazzam fırsat maliyeti; savaşlar, ekonomik eşitsizlik ve çevresel bozulma gibi önceden var olan zararlı süreçlerin şiddetlenmesi yer almaktadır.
Bir uzay yerleşimi, çok sayıda sosyo-politik soruyu gündeme getirecek bir emsal teşkil edecektir. Sadece gerekli altyapının inşası bile ürkütücü teknolojik ve ekonomik zorluklar ortaya çıkaracaktır. Uzay yerleşimleri genel olarak, uzayda insan yaşamına son derece düşman olan ve Dünya'dan bakım ve tedarik için erişilemeyen bir ortamda, çok sayıda insanın neredeyse tüm ihtiyaçlarını (ya da tamamını) karşılayacak şekilde tasarlanır. Kontrollü ekolojik yaşam destek sistemleri gibi şu anda ilkel olan teknolojilerin büyük ölçüde geliştirilmesini gerektirecektir. Yörüngesel uzay uçuşunun yüksek maliyeti (Falcon Heavy ile alçak Dünya yörüngesine kg başına yaklaşık 1400$ veya pound başına 640 $) göz önüne alındığında, bir uzay yerleşimi şu anda büyük ölçüde pahalı olacaktır. Teknolojik açıdan, uzaya erişimi daha ucuz hale getirme (yeniden kullanılabilir fırlatma sistemleri yörüngeye kg başına 20 $'a ulaşabilir), ve otomatik üretim ve inşaat teknikleri oluşturma konusunda devam eden ilerlemeler vardır.
Henüz devlet ya da özel herhangi bir büyük ölçekli kuruluş tarafından uzay yerleşimi inşa etmeye yönelik bir plan bulunmamaktadır. Bununla birlikte, yıllar boyunca uzay yerleşimleri için birçok öneri, spekülasyon ve tasarım yapılmıştır ve önemli sayıda uzay kolonizasyonu savunucusu ve grubu aktiftir. Freeman Dyson gibi birçok ünlü bilim adamı uzay yerleşimi lehinde görüş bildirmiştir.