Weltraumkolonisierung

Weltraumkolonisation , auch extraterrestrische Kolonisation genannt , bezeichnet die Errichtung menschlicher Siedlungen oder Kolonien im Weltraum und auf Himmelskörpern . Der Begriff wird im weitesten Sinne auf jede dauerhafte menschliche Präsenz im Weltraum angewendet, beispielsweise auf Weltraumstationen oder andere extraterrestrische Siedlungen . ^{[ 2 ]} Sie kann die Besetzung von Gebieten oder die Kontrolle von Ressourcen zu kommerziellen Zwecken, wie etwa den Abbau von Rohstoffen im Weltraum , umfassen .

Die Geltendmachung territorialer Ansprüche im Weltraum ist durch das internationale Weltraumrecht verboten , das den Weltraum als gemeinsames Erbe definiert . Das internationale Weltraumrecht verfolgt das Ziel, koloniale Ansprüche und die Militarisierung des Weltraums zu verhindern [ 3 ^{] [ 4 ] und befürwortet} die Einrichtung internationaler Regelungen für den Zugang zum Weltraum und dessen gemeinsame Nutzung, insbesondere für bestimmte Orte wie den begrenzten Raum der geostationären Umlaufbahn ^{[ 3 ]} oder den Mond. Bislang wurden außer temporären Weltraumhabitaten keine permanenten Weltraumsiedlungen errichtet, und es wurden auch keine extraterrestrischen Gebiete oder Ländereien international beansprucht . Derzeit gibt es auch keine Pläne einer Regierung zum Bau einer Weltraumkolonie. Im Laufe der Jahre wurden jedoch zahlreiche Vorschläge, Spekulationen und Entwürfe, insbesondere für extraterrestrische Siedlungen, gemacht, und eine beträchtliche Anzahl von Befürwortern und Gruppen der Weltraumkolonisation ist aktiv. Derzeit ist SpaceX , der führende private Startdienstleister , die prominenteste Organisation, die eine Weltraumkolonisation auf dem Mars plant , hat aber noch kein Entwicklungsstadium über Start- und Landesysteme hinaus erreicht. ^{[ 5 ]}

Die Kolonisierung des Weltraums wirft zahlreiche gesellschaftspolitische Fragen auf. Es wurden viele Argumente für und gegen eine Besiedlung des Weltraums vorgebracht. Die zwei häufigsten Argumente für eine Kolonisierung sind das Überleben der Menschheit und eines von der Erde unabhängigen Lebens, wodurch die Menschheit im Falle einer planetaren Katastrophe (natürlichen oder menschengemachten Ausmaßes) zu einer multiplanetaren Spezies werden könnte ^{[ 6 ]} , sowie die kommerzielle Nutzung des Weltraums , insbesondere um durch die Verfügbarkeit zusätzlicher Ressourcen im Weltraum eine nachhaltigere Expansion der menschlichen Gesellschaft zu ermöglichen und Umweltschäden und die Ausbeutung der Erde zu reduzieren ^{[ 7 ]} . Zu den häufigsten Einwänden gehört die Befürchtung, dass die Kommerzialisierung des Kosmos bereits bestehende schädliche Prozesse wie Umweltzerstörung , wirtschaftliche Ungleichheit und Kriege fortsetzen und die Interessen der ohnehin schon Mächtigen stärken könnte – und zwar auf Kosten von Investitionen in die Lösung bestehender großer Umwelt- und Sozialprobleme ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} .

Der Bau einer extraterrestrischen Siedlung mit der notwendigen Infrastruktur stellt enorme technologische, wirtschaftliche und soziale Herausforderungen dar. Weltraumsiedlungen sind im Allgemeinen darauf ausgelegt, nahezu alle (oder alle) Bedürfnisse einer großen Anzahl von Menschen zu decken. Die Umgebung im Weltraum ist extrem lebensfeindlich und schwer zugänglich, insbesondere für Wartung und Versorgung. Es wären erhebliche Fortschritte bei derzeit noch primitiven Technologien erforderlich, beispielsweise bei kontrollierten ökologischen Lebenserhaltungssystemen . Angesichts der hohen Kosten für orbitale Raumflüge (etwa 1400 US-Dollar pro Kilogramm bzw. 640 US-Dollar pro Pfund in den erdnahen Orbit mit der SpaceX Falcon Heavy ) wäre eine Weltraumsiedlung derzeit extrem teuer. Fortschritte bei wiederverwendbaren Trägersystemen zielen jedoch darauf ab, dies zu ändern (möglicherweise auf 20 US-Dollar pro Kilogramm für den Orbit) ^{[ 11 ]} , ebenso wie die Entwicklung automatisierter Fertigungs- und Bautechniken .

Weltraumkolonisation wird im weiteren Sinne auch als Weltraumbesiedlung, Weltraumhumanisierung oder Weltraumbehausung bezeichnet. ^{[ 12 ]} Im engeren Sinne bezieht sich Weltraumkolonisation auf Weltraumsiedlungen , wie sie von Gerard K. O'Neill konzipiert wurden . ^{[ 13 ]} Sie ist durch Elemente wie Besiedlung und Ausbeutung ^{[ 14 ]} sowie Gebietsansprüche gekennzeichnet. ^{[ 15 ]}

Der Begriff wurde im weitesten Sinne auf jede dauerhafte menschliche Präsenz angewendet, sogar auf robotische, ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} insbesondere zusammen mit dem Begriff „Siedlung“, der ungenau auf jeden menschlichen Weltraumlebensraum angewendet wird , von Forschungsstationen bis hin zu autarken Gemeinschaften im Weltraum . ^{[ 2 ]}

Die Begriffe Kolonie und Kolonisierung sind in der Kolonialgeschichte der Erde verwurzelt und daher sowohl humangeographische als auch insbesondere politische Begriffe. Diese weite Verwendung für jede dauerhafte menschliche Aktivität und Entwicklung im Weltraum wurde kritisiert, insbesondere als kolonialistisch und undifferenziert (siehe unten Einwände ). ^{[ 2 ]}

In diesem Sinne ist eine Kolonie eine Siedlung, die Territorium beansprucht und es für die Siedler oder ihre Metropole ausbeutet . Daher stellt ein menschlicher Außenposten , selbst wenn er ein Weltraumhabitat oder sogar eine Weltraumsiedlung sein mag , nicht automatisch eine Weltraumkolonie dar. ^{[ 19 ]}

Manche argumentieren, dass das Vorhandensein bestimmter Mechanismen oder Institutionen Anzeichen für das Erreichen einer „kritischen Masse“ seien; so vertrat beispielsweise der Science-Fiction-Autor Neal Stephenson die Ansicht, dass sich eine kleine Marskolonie eher wie das Leben auf einem Atom-U-Boot der US-Marine anfühlen würde als wie die Zugehörigkeit zu einer lebendigen Gemeinschaft ^{[ 20 ].} Die Ökonomen Karl T. Muth und Jodi N. Beggs argumentierten hingegen, dass eine Marskolonie, um den amerikanischen kulturellen und juristischen Normen zu entsprechen, eine ausreichend große Bevölkerung benötigen würde, um einem Angeklagten eine Jury aus zwölf Fremden bieten zu können ^{[ 21 ] .}

Daher kann jede Stationierung Teil der Kolonisierung sein, wobei Kolonisierung als ein Prozess verstanden werden kann, der über die Stationierung hinaus weitere Ansprüche zulässt. Die Internationale Raumstation (ISS) , der bisher am längsten bewohnte extraterrestrische Lebensraum, beansprucht kein Territorium und wird daher üblicherweise nicht als Kolonie betrachtet. ^{[ 22 ]}

Moriba Jah kritisierte bestehende Ansätze zur Nutzung des Weltraums als kolonialistisch, beispielsweise im Hinblick auf Satelliten, da diese die Inanspruchnahme von Eigentum anstelle einer gemeinsamen Verantwortung beinhalten. ^{[ 23 ]}

Einige Befürworter einer friedlichen menschlichen Besiedlung des Weltraums haben sich gegen die Verwendung des Wortes „Kolonie“ und verwandter Begriffe ausgesprochen, um ihre Ziele nicht mit dem Kolonialismus auf der Erde zu verwechseln. ^{[ 2 ]}

In der ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts schlug John Wilkins in seiner Abhandlung „A Discourse Concerning a New Planet“ vor , dass zukünftige Abenteurer wie Francis Drake und Christoph Kolumbus den Mond erreichen und die Besiedlung ermöglichen könnten. ^{[ 24 ]} Das erste bekannte Werk zur Weltraumkolonisation war die 1869 erschienene Novelle „The Brick Moon“ von Edward Everett Hale über einen bewohnten künstlichen Satelliten. ^{[ 25 ]} 1897 schrieb Kurd Lasswitz in seinem Buch „ Auf zwei Planeten “ ebenfalls über Weltraumkolonien . Der russische Raketenpionier Konstantin Ziolkowski sah in seinem um 1900 verfassten Buch „Jenseits der Erde“ Elemente einer Weltraumgemeinschaft voraus. Ziolkowski stellte sich vor, dass seine Raumfahrer Gewächshäuser bauten und im Weltraum Nutzpflanzen anbauten. ^{[ 26 ]} Ziolkowski glaubte, dass die Raumfahrt zur Vervollkommnung der Menschheit beitragen und zu Unsterblichkeit und Frieden führen würde. ^{[ 27 ]} Cecil Rhodes war einer der Ersten, der über die Kolonisierung des Weltraums sprach. 1902 schrieb er über „diese Sterne, die man nachts über sich sieht, diese unermesslichen Welten, die wir niemals erreichen können“, und fügte hinzu: „Ich würde die Planeten annektieren, wenn ich könnte; ich denke oft daran. Es macht mich traurig, sie so klar und doch so fern zu sehen.“ ^{[ 28 ]} In den 1920er Jahren entwickelten John Desmond Bernal , Hermann Oberth , Guido von Pirquet und Herman Noordung die Idee weiter. Wernher von Braun trug seine Ideen 1952 in einem Artikel der Zeitschrift Colliers bei . In den 1950er und 1960er Jahren veröffentlichte Dandridge M. Cole ^{[ 29 ]} seine Ideen.

Als in den 1950er Jahren die Erschließung des Weltraums gelang , war der Kolonialismus noch immer ein einflussreiches internationales Projekt. So ermöglichte er beispielsweise den Vereinigten Staaten, ihr Raumfahrtprogramm und die Raumfahrt im Allgemeinen als Teil einer „ Neuen Grenze “ voranzutreiben. ^{[ 8 ]} Mit dem Aufkommen des Weltraumzeitalters gewann die Dekolonisierung erneut an Bedeutung und führte zur Entstehung zahlreicher unabhängiger Staaten. Diese neuen Staaten konfrontierten die Raumfahrtnationen und forderten eine antikoloniale Haltung sowie die Regulierung der Weltraumaktivitäten, als das Weltraumrecht auf internationaler Ebene thematisiert und verhandelt wurde. Die Befürchtungen vor Konfrontationen aufgrund von Gebietsansprüchen und einem Wettrüsten im Weltraum zwischen den wenigen Ländern mit Raumfahrtkapazitäten wuchsen und wurden schließlich auch von den Raumfahrtnationen selbst geteilt. ^{[ 4 ]} Dies führte zur Formulierung des vereinbarten internationalen Weltraumrechts, beginnend mit dem Weltraumvertrag von 1967, der den Weltraum als „ Gemeingut der gesamten Menschheit “ bezeichnete und Bestimmungen für die internationale Regulierung und gemeinsame Nutzung des Weltraums festlegte.

Mit dem Aufkommen geostationärer Satelliten rückte der begrenzte Platz im Weltraum in den Fokus. In den 1960er Jahren, zunächst mit dem Schwerpunkt auf der Verwaltung von Kommunikationsfrequenzen, einigte sich die internationale Gemeinschaft auf die Regelung der Vergabe von Umlaufbahnen im geostationären Orbit (GEO) durch die Internationale Fernmeldeunion (ITU) . Heute muss jedes Unternehmen oder jeder Staat, der einen Satelliten in den GEO starten möchte, bei der ITU eine Umlaufbahn beantragen. ^{[ 30 ]} Eine Gruppe von Ländern am Äquator , allesamt ehemalige Kolonien kolonialer Imperien, die selbst keine Raumfahrtkapazitäten besaßen, unterzeichnete 1976 die Erklärung von Bogotá . Diese Länder erklärten, dass der geostationäre Orbit eine begrenzte natürliche Ressource sei und den direkt darunter liegenden Ländern am Äquator gehöre, nicht aber dem Weltraum als Gemeingut der Menschheit . Mit dieser Erklärung stellte die Erklärung die Dominanz der Raumfahrtnationen im geostationären Orbit in Frage und bezeichnete sie als imperialistisch. ^{[ 31 ] [ 32 ] [ 3 ]}

Writers continued to address space colonization concepts by publishing books in the mid-1970s such as The High Frontier: Human Colonies in Space by Gerard K. O'Neill^[33] and Colonies in Space by T. A. Heppenheimer.^[34]

In 1975, the first international joint space mission occurred as a symbol of the policy of détente that the two superpowers were pursuing at the time. The U.S. Apollo and Soviet Soyuz spacecraft docked in earth orbit for almost two days.^[35] In 1977, the first sustained space habitat, the Salyut 6 station, was put into Earth's orbit. Eventually the first space stations were succeeded by the ISS, today's largest human outpost in space and closest to a space settlement. Built and operated under a multilateral regime, it has become a blueprint for future stations, such as around and possibly on the Moon.^[36][37]

Additional discourse on living in space was generated by writers including Marianne J. Dyson who wrote Home on the Moon; Living on a Space Frontier in 2003;^[38] Peter Eckart wrote Lunar Base Handbook in 2006^[39] and then Harrison Schmitt's Return to the Moon written in 2007.^[40]

An international regime for lunar activity was demanded by the international Moon Treaty, but is currently developed multilaterally as with the Artemis Accords.^[41] Threats to existing treaties come in areas such as space debris because of the lack of regulation on disposition of assets by operators (and controlling sovereign power) once their mission is complete. The only habitation on a different celestial body so far have been the temporary habitats of the crewed lunar landers. Similar to the Artemis program, China is leading an effort to develop a lunar base called the International Lunar Research Station beginning in the 2030s.

A primary argument calling for space colonization is the long-term survival of human civilization and terrestrial life.^[42] By developing alternative locations off Earth, the planet's species, including humans, could live on in the event of natural or human-made disasters on Earth.^[43]

On two occasions, theoretical physicist and cosmologist Stephen Hawking argued for space colonization as a means of saving humanity. In 2001, Hawking predicted that the human race would become extinct within the next thousand years unless colonies could be established in space.^[44] In 2010, he stated that humanity faces two options: either we colonize space within the next two hundred years, or we will face the long-term prospect of extinction.^[45]

In 2005, then NASA Administrator Michael Griffin identified space colonization as the ultimate goal of current spaceflight programs, saying:

... the goal isn't just scientific exploration ... it's also about extending the range of human habitat out from Earth into the solar system as we go forward in time ... In the long run, a single-planet species will not survive ... If we humans want to survive for hundreds of thousands of millions of years, we must ultimately populate other planets. Now, today the technology is such that this is barely conceivable. We're in the infancy of it. ... I'm talking about that one day, I don't know when that day is, but there will be more human beings who live off the Earth than on it. We may well have people living on the Moon. We may have people living on the moons of Jupiter and other planets. We may have people making habitats on asteroids ... I know that humans will colonize the solar system and one day go beyond.^[46]

Louis J. Halle Jr. , ehemals Mitarbeiter des US-Außenministeriums , schrieb in Foreign Affairs (Sommer 1980), dass die Besiedlung des Weltraums die Menschheit im Falle eines globalen Atomkriegs schützen würde . ^{[ 47 ]} Auch der Physiker Paul Davies vertritt die Ansicht, dass im Falle einer planetaren Katastrophe, die das Überleben der Menschheit auf der Erde bedroht, eine autarke Kolonie die Erde quasi „umkehren“ und die menschliche Zivilisation wiederherstellen könnte . Der Autor und Journalist William E. Burrows und der Biochemiker Robert Shapiro schlugen ein privates Projekt vor, die „ Alliance to Rescue Civilization“ , mit dem Ziel, eine außerirdische „ Sicherung “ der menschlichen Zivilisation zu errichten. ^{[ 48 ]}

Auf Grundlage seines kopernikanischen Prinzips schätzte J. Richard Gott, dass die Menschheit noch 7,8 Millionen Jahre überleben könnte, eine Besiedlung anderer Planeten jedoch unwahrscheinlich sei. Er äußerte jedoch die Hoffnung, sich zu irren, da „die Besiedlung anderer Welten unsere beste Chance ist, unser Risiko zu minimieren und die Überlebenschancen unserer Spezies zu verbessern“. ^{[ 49 ]}

In a theoretical study from 2019, a group of researchers have pondered the long-term trajectory of human civilization.^[50] It is argued that due to Earth's finitude as well as the limited duration of the Solar System, mankind's survival into the far future will very likely require extensive space colonization.^{[50]: 8, 22f} This 'astronomical trajectory' of mankind, as it is termed, could come about in four steps: First step, space colonies could be established at various habitable locations — be it in outer space or on celestial bodies away from Earth – and allowed to remain temporarily dependent on support from Earth. In the second step, these colonies could gradually become self-sufficient, enabling them to survive if or when the mother civilization on Earth fails or dies. Third step, the colonies could develop and expand their habitation by themselves on their space stations or celestial bodies, for example via terraforming. In the fourth step, the colonies could self-replicate and establish new colonies further into space, a process that could then repeat itself and continue at an exponential rate throughout the cosmos. However, this astronomical trajectory may not be a lasting one, as it will most likely be interrupted and eventually decline due to resource depletion or straining competition between various human factions, bringing about some 'star wars' scenario.^{[50]: 23–25}

Resources in space, both in materials and energy, are enormous. The Solar System has enough material and energy to support anywhere from several thousand to over a billion times the current Earth-based human population, mostly from the Sun itself.^{[33]: 9[51][52]}

Asteroid mining will likely be a key player in space colonization. Water and materials to make structures and shielding can be easily found in asteroids. Instead of resupplying on Earth, mining and fuel stations need to be established on asteroids to facilitate better space travel.^[53] Optical mining is the term NASA uses to describe extracting materials from asteroids. NASA believes by using propellant derived from asteroids for exploration to the moon, Mars, and beyond will save $100 billion. If funding and technology come sooner than estimated, asteroid mining might be possible within a decade.^[54]

Although some items of the infrastructure requirements above can already be easily produced on Earth and would therefore not be very valuable as trade items (oxygen, water, base metal ores, silicates, etc.), other high-value items are more abundant, more easily produced, of higher quality, or can only be produced in space. These could provide (over the long-term) a high return on the initial investment in space infrastructure.^[55]

Some of these high-value trade goods include precious metals,^[56][57] gemstones,^[58] power,^[59] solar cells,^[60] ball bearings,^[60] semi-conductors,^[60] and pharmaceuticals.^[60]

The mining and extraction of metals from a small asteroid the size of 3554 Amun or (6178) 1986 DA, both small near-Earth asteroids, may yield 30 times as much metal as humans have mined throughout history. A metal asteroid this size would be worth approximately US$20 trillion at 2001 market prices.^[61]

The main impediments to commercial exploitation of these resources are the very high cost of initial investment,^[62] the very long period required for the expected return on those investments (The Eros Project plans a 50-year development),^[63] and the fact that the venture has never been carried out before—the high-risk nature of the investment.

Expansion of humans and technological progress has usually resulted in some form of environmental devastation, and destruction of ecosystems and their accompanying wildlife. In the past, expansion has often come at the expense of displacing many indigenous peoples, the resulting treatment of these peoples ranging anywhere from encroachment to genocide. Because space has no known life, this need not be a consequence, as some space settlement advocates have pointed out.^[64][65] However, on some bodies of the Solar System, there is the potential for extant native lifeforms and so the negative consequences of space colonization cannot be dismissed.^[66]

Counterarguments state that changing only the location but not the logic of exploitation will not create a more sustainable future.^[67]

Ein Argument für die Kolonisierung des Weltraums ist die Milderung der befürchteten Folgen der Überbevölkerung der Erde , wie beispielsweise die Ressourcenknappheit . ^{[ 68 ]} Würden die Ressourcen des Weltraums nutzbar gemacht und lebensfähige Habitate errichtet, wären die Grenzen des Wachstums nicht länger auf die Erde beschränkt. Obwohl viele der irdischen Ressourcen nicht erneuerbar sind, könnten Kolonien außerhalb der Erde den Großteil des Ressourcenbedarfs der Erde decken. Mit der Verfügbarkeit extraterrestrischer Ressourcen würde die Nachfrage nach irdischen Ressourcen sinken. ^{[ 33 ] [ 69 ]} Zu den Befürwortern dieser Idee zählen Stephen Hawking ^{[ 70 ]} und Gerard K. O'Neill . ^{[ 33 ]}

^{Andere ,} darunter der Kosmologe Carl Sagan und die Science-Fiction-Autoren Arthur C. Clarke [ ^{71 ]} und Isaac Asimov [ ^{72 ], argumentierten ,} dass die Entsendung überschüssiger Bevölkerung ins All keine praktikable Lösung für die Überbevölkerung der Erde darstelle. Laut Clarke müsse „der Bevölkerungskampf hier auf der Erde ausgefochten oder gewonnen werden“ ^{[ 71 ]} . Das Problem dieser Autoren liegt nicht im Mangel an Ressourcen im Weltraum (wie beispielsweise in „ Mining the Sky“ ^{[ 73 ]} gezeigt ), sondern in der physikalischen Unmöglichkeit, große Menschenmengen ins All zu schicken, um die Überbevölkerung auf der Erde zu „lösen“.

Befürworter der Weltraumkolonisierung verweisen auf einen vermeintlich angeborenen menschlichen Drang zur Erforschung und Entdeckung und bezeichnen ihn als eine Eigenschaft, die den Kern des Fortschritts und blühender Zivilisationen ausmacht. ^{[ 74 ] [ 75 ]}

Nick Bostrom argumentiert, dass die Kolonisierung des Weltraums aus utilitaristischer Sicht ein Hauptziel sein sollte, da sie einer sehr großen Bevölkerung ein sehr langes Leben (möglicherweise Milliarden von Jahren) ermöglichen und dadurch enormen Nutzen (oder Glück) generieren würde. ^{[ 76 ]} Er behauptet, es sei wichtiger, existenzielle Risiken zu reduzieren, um die Wahrscheinlichkeit einer späteren Kolonisierung zu erhöhen, als die technologische Entwicklung zu beschleunigen, um die Kolonisierung des Weltraums zu beschleunigen. In seiner Arbeit geht er davon aus, dass die so geschaffenen Leben trotz des Problems des Leidens einen positiven ethischen Wert besitzen werden .

In einem Interview aus dem Jahr 2001 wurden Freeman Dyson, J. Richard Gott und Sid Goldstein nach Gründen gefragt, warum einige Menschen im Weltraum leben sollten. ^{[ 77 ]} Ihre Antworten lauteten:

• Verbreitet Leben und Schönheit im ganzen Universum
• Ensure the survival of our species
• Make money through new forms of space commercialization such as solar-power satellites, asteroid mining, and space manufacturing
• Save the environment of Earth by moving people and industry into space

Biotic ethics is a branch of ethics that values life itself. For biotic ethics, and their extension to space as panbiotic ethics, it is a human purpose to secure and propagate life and to use space to maximize life.

Space colonization has been seen as a relief to the problem of human overpopulation as early as 1758,^[78] and listed as one of Stephen Hawking's reasons for pursuing space exploration.^[79] Critics note, however, that a slowdown in population growth rates since the 1980s has alleviated the risk of overpopulation.^[78]

Critics also argue that the costs of commercial activity in space are too high to be profitable against Earth-based industries, and hence that it is unlikely to see significant exploitation of space resources in the foreseeable future.^[80]

Other objections include concerns that the forthcoming colonization and commodification of the cosmos is likely to enhance the interests of the already powerful, including major economic and military institutions e.g. the large financial institutions, the major aerospace companies and the military–industrial complex, to lead to new wars, and to exacerbate pre-existing exploitation of workers and resources, economic inequality, poverty, social division and marginalization, environmental degradation, and other detrimental processes or institutions.^[10][81][82]

Additional concerns include creating a culture in which humans are no longer seen as human, but rather as material assets. The issues of human dignity, morality, philosophy, culture, bioethics, and the threat of megalomaniac leaders in these new "societies" would all have to be addressed in order for space colonization to meet the psychological and social needs of people living in isolated colonies.^[83]

As an alternative or addendum for the future of the human race, many science fiction writers have focused on the realm of the 'inner-space', that is the computer-aided exploration of the human mind and human consciousness—possibly en route developmentally to a Matrioshka Brain.^[84]

Robotic spacecraft are proposed as an alternative to gain many of the same scientific advantages without the limited mission duration and high cost of life support and return transportation involved in human missions.^[85]

A corollary to the Fermi paradox—"nobody else is doing it"^[86]—is the argument that, because no evidence of alien colonization technology exists, it is statistically unlikely to even be possible to use that same level of technology ourselves.^[87]

Space colonization has been discussed as a postcolonial^[92] continuation of imperialism and colonialism,^{[93][94][95][8]} with some calling for decolonization instead of colonization.^[96][95] Critics argue that the present politico-legal regimes and their philosophic grounding, advantage imperialist development of space,^[8] that key decisionmakers in space colonization are often wealthy elites affiliated with private corporations, and that space colonization would primarily appeal to their peers rather than ordinary citizens.^[97][98] Furthermore, it is argued that there is a need for inclusive^[99] and democratic participation and implementation of any space exploration, infrastructure or habitation.^[100][101] According to space law expert Michael Dodge, existing space law, such as the Outer Space Treaty, guarantees access to space, but does not enforce social inclusiveness or regulate non-state actors.^[96]

Particularly the narrative of the "New Frontier" has been criticized as unreflected continuation of settler colonialism and manifest destiny, continuing the narrative of exploration as fundamental to the assumed human nature.^{[102][103][94][97][95]} Joon Yun considers space colonization as a solution to human survival and global problems like pollution to be imperialist;^[104] others have identified space as a new sacrifice zone of colonialism.^[105]

Furthermore, the understanding of space as empty and separate is considered a continuation of terra nullius.^[106][107]

Natalie B. Trevino argues that not colonialism but coloniality will be carried into space if not reflected on.^[108]

More specifically the advocacy for territorial colonization of Mars has been called surfacism, in contrast to habitation in the atmospheric space of Venus,^[109][110] a concept similar to Thomas Goldssurface chauvinism.

More generally space infrastructure such as the Maunakea Observatories have also been criticized and protested against as being colonialist.^[111]Guiana Space Centre has also been the site of anti-colonial protests, connecting colonization as an issue on Earth and in space.^[92]

In regard to the scenario of extraterrestrialfirst contact, it has been argued that the employment of colonial language would endanger such first impressions and encounters.^[96]

Furthermore, spaceflight as a whole and space law more particularly has been criticized as a postcolonial project by being built on a colonial legacy and by not facilitating the sharing of access to space and its benefits, too often allowing spaceflight to be used to sustain colonialism and imperialism, most of all on Earth instead.^[92]

Agencies conducting interplanetary missions are guided by COSPAR's planetary protection policies, to have at most 300,000 spores on the exterior of the craft—and more thoroughly sterilized if they contact "special regions" containing water, or it could contaminate life-detection experiments or the planet itself.^[112][113]

It is impossible to sterilize human missions to this level, as humans are host to typically a hundred trillion microorganisms of thousands of species of the human microbiome, and these cannot be removed while preserving the life of the human. Containment seems the only option, but it is a major challenge in the event of a hard landing (i.e. crash).^[114] There have been several planetary workshops on this issue, but with no final guidelines yet for a way forward.^[115] Human explorers could also inadvertently contaminate Earth if they return to the planet while carrying extraterrestrial microorganisms.^[116]

Colonization beyond the Earth involves overcoming a number of difficult challenges.

The outer planets are much farther from Earth than the inner planets, and would therefore be harder and more time-consuming to reach. In addition, return voyages may well be prohibitive considering the time and distance. Even communication with Earth would be slow, with delays of 4 – 24 minutes for a message to Mars,^[117] and 35 – 52 minutes to Jupiter and its moons.^[118]

Extreme cold – due to the distance to the sun, temperatures are near absolute zero in many parts of the outer Solar System.^[119][120]

Power – Solar power is many times less concentrated in the outer Solar System than in the inner Solar System. It is unclear as to whether it would be usable there, using some form of concentration mirrors, or whether nuclear power would be necessary.^[121] Use of geothermal systems to generate power may be practical on some of the planets and moons of the solar system.^[122]

The health of the humans who may participate in a colonization venture would be subject to increased physical, mental and emotional risks.

• Effects of low gravity on the human body – All moons of the gas giants and all outer dwarf planets have a very low gravity, the highest being Io's gravity (0.183 g) which is less than 1/5 of the Earth's gravity. Since the Apollo program all crewed spaceflight has been constrained to low Earth orbit and there has been no opportunity to test the effects of such low gravitational accelerations on the human body. It is speculated (but not confirmed) that the low gravity environments might have very similar effects to long-term exposure in weightlessness. Such effects might be avoided by rotating spacecraft creating artificial gravity.
• Dust – breathing risks associated with fine dust from rocky surface objects, for similar reasons as harmful effects of lunar dust.^[123]
• NASA learned that – without gravity – bones lose minerals, causing osteoporosis.^[124]Bone density may decrease by 1% per month,^[125] which may lead to a greater risk of osteoporosis-related fractures later in life. Fluid shifts towards the head may cause vision problems.^[126]
• Die NASA stellte fest, dass die Isolation in den geschlossenen Räumen der Internationalen Raumstation zu Depressionen , Schlafstörungen und verminderten zwischenmenschlichen Kontakten führte, wahrscheinlich aufgrund der beengten Verhältnisse sowie der Monotonie und Langeweile langer Weltraumflüge. ^{[ 125 ] [ 127 ]}
• Der zirkadiane Rhythmus könnte durch die Auswirkungen des Lebens im Weltraum beeinträchtigt werden, da die veränderten Sonnenauf- und -untergangszeiten den Schlaf stören. ^{[ 128 ]} Dies kann zu Erschöpfung und anderen Schlafstörungen wie Schlaflosigkeit führen , was die Produktivität mindern und psychische Erkrankungen begünstigen kann. ^{[ 128 ]} Hochenergetische Strahlung stellt ein Gesundheitsrisiko für die Kolonisten dar, da die Strahlung im Weltraum tödlicher ist als die, der Astronauten derzeit in der erdnahen Umlaufbahn ausgesetzt sind. Die Metallabschirmung von Raumfahrzeugen schützt nur vor 25–30 % der Weltraumstrahlung, sodass die Kolonisten möglicherweise den übrigen 70 % der Strahlung und ihren kurz- und langfristigen gesundheitlichen Folgen ausgesetzt sind. ^{[ 129 ]}

Die Besiedlung des Weltraums wurde an vielen verschiedenen Orten innerhalb und außerhalb des Sonnensystems konzipiert , am häufigsten jedoch auf dem Mars und dem Mond.

Die geostationäre Umlaufbahn war ein frühes Thema in Diskussionen über die Kolonisierung des Weltraums, wobei die Länder am Äquator besondere Rechte an der Umlaufbahn forderten (siehe Erklärung von Bogotá ). ^{[ 92 ]}

Weltraummüll , insbesondere in der erdnahen Umlaufbahn, wird als Produkt der Kolonisierung charakterisiert, da er den Weltraum besetzt und den Zugang zum Weltraum durch übermäßige Verschmutzung mit Trümmern behindert, wobei es im Zuge militärischer Aktivitäten zu drastischen Zunahmen kommt und es an Managementmaßnahmen mangelt. ^{[ 92 ]}

Der größte Teil des Delta- v- Budgets und damit des Treibstoffs eines Starts wird für das Erreichen des erdnahen Orbits benötigt. ^{[ 130 ] : 100} Dies ist der Hauptgrund, warum Jerry Pournelle sagte: „Wenn man sein Raumschiff in den Orbit bringen kann, ist man schon halb überall.“ ^{[ 131 ]} Die Hauptvorteile einer Weltraumkolonisation im Erdorbit liegen daher in der Erreichbarkeit der Erde und bereits bestehenden wirtschaftlichen Anreizen wie Weltraumhotels und Weltraumproduktion . Ein großer Nachteil ist jedoch, dass im Orbit keine Rohstoffe zur Verfügung stehen, die abgebaut werden könnten. Die vollständige Kolonisierung des Weltraums könnte letztendlich den Transport enormer Nutzlastmengen in den Orbit erfordern, wodurch Tausende von täglichen Starts potenziell nicht nachhaltig wären. Verschiedene theoretische Konzepte, wie Orbitalringe und Skyhooks , wurden vorgeschlagen, um die Kosten des Zugangs zum Weltraum zu senken. ^{[ 130 ] : 142–147}

Der Mond wird aufgrund seiner Nähe zur Erde und seiner geringeren Fluchtgeschwindigkeit als Ziel für eine Kolonisierung diskutiert . Er ist von der Erde aus in drei Tagen erreichbar, bietet nahezu sofortige Kommunikationsmöglichkeiten mit der Erde, verfügt über abbaubare Mineralien, keine Atmosphäre und geringe Schwerkraft, was den Transport von Materialien und Produkten in den Orbit extrem erleichtert. ^{[ 130 ] : 175} Reichlich Eis ist in permanent beschatteten Kratern nahe der Pole eingeschlossen und könnte den Wasserbedarf einer Mondkolonie decken. ^{[ 132 ]} Allerdings könnten Hinweise darauf, dass dort auch Quecksilber in ähnlicher Weise eingeschlossen ist, gesundheitliche Bedenken hervorrufen. ^{[ 133 ] [ 134 ]} Gediegene Edelmetalle wie Gold , Silber und wahrscheinlich Platin konzentrieren sich ebenfalls an den Mondpolen durch elektrostatischen Staubtransport. ^{[ 134 ]} Nur wenige Materialien auf dem Mond sind wirtschaftlich sinnvoll für einen direkten Transport zur Erde: Helium-3 (für Fusionsenergie ) und Seltenerdmetalle (für Elektronik ). Es ist daher sinnvoller, diese Materialien im Weltraum zu verwenden oder zu wertvollen Exportprodukten zu verarbeiten. Da der Mond jedoch keine Atmosphäre besitzt, bietet er keinen Schutz vor Weltraumstrahlung oder Meteoroiden. Daher wurden Mondlavatunnel als mögliche Schutzstandorte vorgeschlagen. ^{[ 135 ]} Auch die geringe Oberflächengravitation des Mondes gibt Anlass zur Sorge, da unklar ist, ob 1/6 g ausreicht, um die menschliche Gesundheit über längere Zeiträume zu erhalten. ^{[ 136 ]}

Da auf dem Mond extreme Temperaturschwankungen herrschen und sein Regolith giftig ist , argumentieren einige, dass er nicht bewohnbar sein, sondern stattdessen umweltschädliche Rohstoffgewinnungs- und Produktionsindustrien anziehen wird . Weiterhin wird argumentiert, dass die Verlagerung dieser Industrien zum Mond zum Schutz der Erdumwelt beitragen und ärmeren Ländern ermöglichen könnte, sich von den Fesseln des Neokolonialismus reicher Länder zu befreien. Im Rahmen der Weltraumkolonisierung würde der Mond zu einem Industriezentrum des Sonnensystems werden. ^{[ 130 ] : 161–172}

Das Interesse an der Errichtung einer Mondbasis hat im 21. Jahrhundert als Zwischenschritt zur Marskolonisierung zugenommen.

The European Space Agency (ESA) head Jan Woerner at the International Astronautical Congress in Bremen, Germany, in October, 2018 proposed cooperation among countries and companies on lunar capabilities, a concept referred to as Moon Village.^[137]

In a December 2017 directive, the first Trump administration steered NASA to include a lunar mission on the pathway to other beyond Earth orbit (BEO) destinations.^[138][137]

In 2023, the U.S. Defense Department started a study of the necessary infrastructure and capabilities required to develop a moon-based economy over the following ten years.^[139]

As of 2024, on one side, China, along with other partner countries, has announced its intention to establish the International Lunar Research Station. On the other side, the United States, in collaboration with international partners, is advancing its Artemis program, which includes plans to build moonbases near the lunar poles, close to permanently shadowed craters, in the 2030s. The Chinese Lunar Exploration Program is seen as a means to bolster China's political influence and support its aspirations for superpower status, while the United States aims to maintain its position as the leading space power.

Another near-Earth possibility are the stable Earth–Moon Lagrange pointsL₄ and L₅, at which point a space colony can float indefinitely. The L5 Society was founded to promote settlement by building space stations at these points. Gerard K. O'Neill suggested in 1974 that the stable region around L₅ could fit several thousand floating colonies, and would allow easy travel to and from the colonies due to the shallow effective potential at this point.^[140]

The hypothetical colonization of Mars has received interest from public space agencies and private corporations and has received extensive treatment in science fiction writing, film, and art.

Obwohl es zahlreiche Pläne für eine bemannte Marsmission gab , darunter auch kostengünstige wie Mars Direct , wurde bis 2025 keine realisiert. Sowohl die USA als auch China planen, in den 2040er-Jahren Menschen zum Mars zu schicken, doch diese Pläne sind weder mit der nötigen Hardware noch mit der entsprechenden Finanzierung abgesichert. ^{[ 130 ] : 219–223} SpaceX hingegen entwickelt derzeit Starship , eine wiederverwendbare Schwerlastrakete , mit der Vision, Menschen zum Mars zu befördern. Stand November 2024 plant das Unternehmen, fünf unbemannte Starships entweder 2026 oder in den Startfenstern 2028–2029 zum Mars zu schicken. ^{[ 141 ]} SpaceX-CEO Elon Musk hat seine Unterstützung für die Marsmissionen wiederholt bekräftigt, sowohl finanziell als auch politisch. ^{[ 142 ]}

Der Mars ist aufgrund seiner stärkeren Schwerkraft, der Fülle an lebensnotwendigen Materialien, des nahezu erdähnlichen Tag-Nacht-Zyklus und der dünnen Atmosphäre, die vor Mikrometeoriten schützt , besser für eine Besiedlung geeignet als der Mond. Der größte Nachteil des Mars im Vergleich zum Mond ist die sechs- bis neunmonatige Reisezeit und das lange Startfenster, das sich etwa alle zwei Jahre öffnet. ^{[ 130 ] : 175} Ohne die Nutzung von Ressourcen vor Ort wäre eine Marskolonisierung nahezu unmöglich, da Tausende Tonnen Nutzlast benötigt würden, um nur eine Handvoll Astronauten zu versorgen. Könnten marsianische Materialien zur Herstellung von Treibstoff (wie Methan mithilfe des Sabatier-Verfahrens ) und Versorgungsgütern (wie Sauerstoff für die Besatzung) verwendet werden, ließe sich die benötigte Menge an Gütern für den Mars erheblich reduzieren. ^{[ 143 ] [ 130 ] : 228–230} Selbst dann wären Marskolonien kurzfristig wirtschaftlich nicht rentabel. Die Gründe für eine Kolonisierung des Mars werden daher hauptsächlich ideologischer und prestigeorientierter Natur sein, wie etwa der Wunsch nach Freiheit . ^{[ 130 ] : 267–270, 280}

Merkur ist reich an Metallen und flüchtigen Stoffen sowie an Sonnenenergie. Allerdings ist Merkur der energieintensivste Himmelskörper im Sonnensystem für die Landung von Raumfahrzeugen, die von der Erde aus starten, und Astronauten müssen dort mit extremen Temperaturunterschieden und starker Strahlung zurechtkommen. ^{[ 130 ] : 311–314}

Once thought to be a volatile-depleted body like the Moon, Mercury is now known to be volatile-rich, surprisingly richer in volatiles than any other terrestrial body in the inner Solar System.^[144] The planet also receives six and a half times the solar flux as the Earth/Moon system,^[145] making solar energy an effective energy source; it could be harnessed through orbital solar arrays and beamed to the surface or exported to other planets.^[146]

Geologist Stephen Gillett suggested in 1996, that this could make Mercury an ideal place to build and launch solar sail spacecraft, which could launch as folded "chunks" by a mass driver from Mercury's surface. Once in space, the solar sails would deploy. Solar energy for the mass driver should be easy to produce, and solar sails near Mercury would have 6.5 times the thrust they do near Earth. This could make Mercury an ideal place to acquire materials useful in building hardware to send to (and terraform) Venus. Vast solar collectors could also be built on or near Mercury to produce power for large-scale engineering activities such as laser-pushed light sails to nearby star systems.^[147]

As Mercury has essentially no axial tilt, crater floors near its poles lie in eternal darkness, never seeing the Sun. They function as cold traps, trapping volatiles for geological periods. It is estimated that the poles of Mercury contain 10¹⁴–10¹⁵ kg of water, likely covered by about 5.65 km³ of hydrocarbons. This would make agriculture possible. It has been suggested that plant varieties could be developed to take advantage of the high light intensity and the long day of Mercury. The poles do not experience the significant day-night variations the rest of Mercury do, making them the best place on the planet to begin a colony.^[145]

Another option is to live underground, where day-night variations would be damped enough that temperatures would stay roughly constant. There are indications that Mercury contains lava tubes, like the Moon and Mars, which would be suitable for this purpose.^[146] Underground temperatures in a ring around Mercury's poles can reach room temperature on Earth, 22±1 °C; and this is achieved at depths starting from about 0.7 m. This presence of volatiles and abundance of energy has led Alexander Bolonkin and James Shifflett to consider Mercury preferable to Mars for colonization.^[145][148]

Yet a third option could be to continually move to stay on the night side, as Mercury's 176-day-long day-night cycle means that the terminator travels very slowly.^[146]

Because Mercury is very dense, its surface gravity is 0.38g like Mars, even though it is a smaller planet.^[145] This would be easier to adjust to than lunar gravity (0.16g), and presents advantages regarding lower escape velocity from Mercury than from Earth.^[146] Mercury's proximity gives it advantages over the asteroids and outer planets, and its low synodic period means that launch windows from Earth to Mercury are more frequent than those from Earth to Venus or Mars.^[146]

On the downside, a Mercury colony would require significant shielding from radiation and solar flares, and since Mercury is airless, decompression and temperature extremes would be constant risks.^[146]

Though the surface of Venus is extremely hostile, habitats high above the surface are fairly habitable, with temperatures ranging from 30 °C to 70 °C (86 to 158 °F) and a pressure similar to the Earth's sea level at an altitude of 50 kilometers (30 miles).^[149] However, beside tourism opportunities, the economic benefit of a Venusian colony is minimal.^{[130]: 308–310}

Asteroids can provide enough material in the form of water, air, fuel, metal, soil, and nutrients to support ten to a hundred trillion humans in space. Many asteroids contain minerals that are inherently valuable, such as rare earths and precious metals. However, low gravity, distance from Earth and disperse nature of their orbits make it difficult to settle on small asteroids.^{[130]: 203, 204, 218}

There have also been proposals to place robotic aerostats in the upper atmospheres of the Solar System's giant planets for exploration and possibly mining of helium-3, which could have a very high value per unit mass as a thermonuclear fuel.^{[150]: 158–160 [151]}

Robert Zubrin bezeichnete Saturn , Uranus und Neptun als „den Persischen Golf des Sonnensystems“ – die größten Deuterium- und Helium-3-Quellen für eine Fusionswirtschaft . Saturn sei dabei aufgrund seiner relativen Nähe, der geringen Strahlung und seines großen Mondsystems der wichtigste und wertvollste der drei. ^{[ 150 ] : 161–163.} Der Planetenforscher John Lewis hingegen argumentiert in seinem 1997 erschienenen Buch „Mining the Sky“ , dass Uranus aufgrund seines deutlich geringeren Gravitationsfeldes der wahrscheinlichste Ort für den Helium-3-Abbau sei. Dies erleichtere es einem beladenen Tanker, sich von Uranus abzustoßen. Zudem sei Uranus ein Eisriese , was die Trennung des Heliums von der Atmosphäre wahrscheinlich begünstige.

Da Uranus die niedrigste Fluchtgeschwindigkeit der vier Gasriesen aufweist, wurde er als potenzieller Abbauort für Helium-3 vorgeschlagen. ^{[ 151 ]} Da Uranus ein Gasriese ohne nutzbare Oberfläche ist, könnte einer seiner natürlichen Monde als Basis dienen. ^{[ 152 ]}

Es wird vermutet, dass einer der Monde des Neptun zur Kolonisierung genutzt werden könnte. Tritons Oberfläche weist Anzeichen umfangreicher geologischer Aktivität auf, die auf einen unterirdischen Ozean hindeuten, der möglicherweise aus Ammoniak und Wasser besteht. ^{[ 153 ]} Sollte die Technologie so weit fortgeschritten sein, dass die Nutzung solcher geothermischer Energie möglich wird, könnte die Kolonisierung einer kryogenen Welt wie Triton, ergänzt durch Kernfusion , realisierbar werden . ^{[ 154 ]}

Aufgrund der Weltraumstrahlung und der Mikrogravitation während der Reise müssten bemannte Missionen zu den äußeren Planeten schnell erfolgen. ^{[ 155 ]} Thomas B. Kerwick schrieb 2012, dass die Entfernung zu den äußeren Planeten deren bemannte Erforschung derzeit unpraktisch mache. Er merkte an, dass die Reisezeit für Hin- und Rückflüge zum Mars auf zwei Jahre geschätzt werde und die größte Annäherung Jupiters an die Erde mehr als zehnmal so groß sei wie die größte Annäherung des Mars an die Erde. Er wies jedoch darauf hin, dass sich dies mit „signifikanten Fortschritten im Raumschiffdesign“ ändern könne. ^{[ 156 ]} Nuklearthermische oder nuklearelektrische Antriebe wurden als Möglichkeit vorgeschlagen, die Reise zum Jupiter in angemessener Zeit zu bewältigen. ^{[ 157 ]} Eine weitere Möglichkeit wären Plasma- Magnetsegel , eine Technologie, die bereits für den schnellen Transport einer Sonde zum Jupiter vorgeschlagen wurde. ^{[ 158 ]} Auch die Kälte wäre ein Faktor und würde eine zuverlässige Wärmequelle für Raumanzüge und Basen erfordern. ^{[ 156 ]} Die meisten der größeren Monde der äußeren Planeten enthalten Wassereis , flüssiges Wasser und organische Verbindungen, die möglicherweise für die Erhaltung menschlichen Lebens geeignet sind. ^{[ 159 ] [ 160 ]}

Robert Zubrin schlug Saturn, Uranus und Neptun als vorteilhafte Standorte für die Kolonisierung vor, da ihre Atmosphären gute Quellen für Fusionsbrennstoffe wie Deuterium und Helium-3 darstellen . Zubrin hielt Saturn für den wichtigsten und wertvollsten Planeten, da er am nächsten liegt und über ein ausgedehntes Mondsystem verfügt. Jupiters hohe Schwerkraft erschwert die Gewinnung von Gasen aus seiner Atmosphäre, und sein starker Strahlungsgürtel erschwert die Erschließung seines Systems. ^{[ 161 ]} Andererseits ist die Kernfusion noch nicht realisiert worden, und die Fusion von Helium-3 ist schwieriger zu erreichen als die konventionelle Deuterium-Tritium-Fusion . ^{[ 162 ]} Jeffrey Van Cleve, Carl Grillmair und Mark Hanna konzentrieren sich stattdessen auf Uranus, da das für den Transport von Helium-3 aus der Atmosphäre in den Orbit benötigte Delta-v nur halb so groß ist wie das für Jupiter und die Atmosphäre von Uranus fünfmal heliumreicher ist als die von Saturn. ^{[ 151 ]}

Jupiters Galileische Monde (Io, Europa, Ganymed und Kallisto) und Saturns Titan sind die einzigen Monde mit einer vergleichbaren Schwerkraft wie der Erdmond. Die Schwerkraft des Erdmondes beträgt 0,17 g; Io 0,18 g; Europa 0,13 g; Ganymed 0,15 g; Kallisto 0,13 g; und Titan 0,14 g. Neptuns Triton hat etwa die halbe Schwerkraft des Erdmondes (0,08 g); andere runde Monde weisen sogar noch geringere Schwerkraft auf (beginnend mit Uranus' Titania und Oberon mit etwa 0,04 g). ^{[ 156 ]}

Das Jupitersystem birgt generell besondere Nachteile für die Kolonisierung, darunter ein starkes Gravitationsfeld . Die Magnetosphäre des Jupiters bombardiert die Jupitermonde mit intensiver ionisierender Strahlung ^{[ 165 ],} wodurch ungeschützte Kolonisten auf Io täglich etwa 36 Sv und auf Europa etwa 5,40 Sv ausgesetzt sind . Eine Strahlendosis von etwa 0,75 Sv über einige Tage reicht aus, um eine Strahlenvergiftung zu verursachen , und etwa 5 Sv über einige Tage sind tödlich. ^{[ 150 ] : 166–170}

Jupiter selbst weist, wie die anderen Gasriesen, weitere Nachteile auf. Es gibt keine zugängliche Oberfläche, auf der man landen könnte, und die leichte Wasserstoffatmosphäre würde keinen ausreichenden Auftrieb für eine Art fliegendes Habitat bieten, wie es für die Venus vorgeschlagen wurde.

Die Strahlungswerte auf Io und Europa sind extrem hoch und würden ungeschützte Menschen innerhalb eines Tages töten. ^{[ 150 ] : 163–170} Daher könnten nur Kallisto und möglicherweise Ganymed eine menschliche Kolonie beherbergen. Kallisto umkreist Jupiter außerhalb seines Strahlungsgürtels. ^{[ 156 ]} Ganymeds niedrige Breitengrade werden zwar teilweise durch sein Magnetfeld abgeschirmt, jedoch nicht ausreichend, um eine Strahlenabschirmung vollständig zu vermeiden. Beide Monde verfügen über Wasser, Silikatgestein und Metalle, die abgebaut und für Bauzwecke verwendet werden könnten. ^{[ 156 ]}

Obwohl der Vulkanismus und die Gezeitenheizung auf Io wertvolle Ressourcen darstellen, ist deren Nutzung wahrscheinlich unpraktisch. ^{[ 156 ]} Europa ist reich an Wasser (sein unterirdischer Ozean enthält vermutlich mehr als doppelt so viel Wasser wie alle Ozeane der Erde zusammen) ^{[ 157 ]} und wahrscheinlich auch an Sauerstoff, Metalle und Mineralien müssten jedoch importiert werden. Sollte es auf Europa außerirdisches mikrobielles Leben geben, könnte das menschliche Immunsystem keinen Schutz dagegen bieten. Ein ausreichender Strahlenschutz könnte Europa jedoch zu einem interessanten Standort für eine Forschungsstation machen. ^{[ 156 ]} Das private Artemis-Projekt entwarf 1997 einen Plan zur Kolonisierung Europas. Dieser sah Oberflächen-Iglus als Basen vor, um in das Eis zu bohren und den darunterliegenden Ozean zu erforschen, und schlug vor, dass Menschen in „Luftblasen“ in der Eisschicht leben könnten. ^{[ 166 ] [ 167 ] [ 157 ]} Auch Ganymed ^{[ 157 ]} und Kallisto besitzen vermutlich interne Ozeane. ^{[ 168 ]} Es wäre möglich, eine Oberflächenbasis zu errichten, die Treibstoff für die weitere Erforschung des Sonnensystems produzieren könnte.

Im Jahr 2003 führte die NASA die Studie HOPE (Revolutionary Concepts for Human Outer Planet Exploration) zur zukünftigen Erforschung des Sonnensystems durch. ^{[ 169 ]} Als Zielplanet wurde Callisto aufgrund seiner Entfernung zu Jupiter und der damit verbundenen schädlichen Strahlung gewählt. Es wäre denkbar, dort eine Basis zu errichten, die Treibstoff für die weitere Erforschung des Sonnensystems produzieren könnte. ^{[ 170 ] HOPE} schätzte die Reisezeit für eine bemannte Mission auf etwa 2–5 Jahre, vorausgesetzt, es werden signifikante Fortschritte bei den Antriebstechnologien erzielt. ^{[ 156 ]}

Io ist aufgrund seiner lebensfeindlichen Umgebung nicht ideal für eine Kolonisierung. Der Mond ist starken Gezeitenkräften ausgesetzt, die zu hoher vulkanischer Aktivität führen. Jupiters starker Strahlungsgürtel überschattet Io und liefert täglich 36 Sv Strahlung. Zudem ist der Mond extrem trocken. Io ist der am wenigsten geeignete Ort für die Kolonisierung der vier Galileischen Monde. Trotzdem könnten seine Vulkane Energiequellen für die anderen Monde darstellen, die sich besser für eine Kolonisierung eignen.

Ganymed ist der größte Mond im Sonnensystem. Er ist der einzige Mond mit einer Magnetosphäre , die allerdings vom Magnetfeld des Jupiters überlagert wird. Aufgrund dieses Magnetfelds ist Ganymed einer von nur zwei Jupitermonden, auf denen Siedlungen möglich wären, da er täglich etwa 0,08 Sv Strahlung empfängt . Ganymed könnte terraformiert werden. ^{[ 164 ]}

Das Keck-Observatorium gab 2006 bekannt, dass der Jupiter-Trojaner 617 Patroclus und möglicherweise viele andere Jupiter-Trojaner wahrscheinlich aus Wassereis mit einer Staubschicht bestehen. Dies deutet darauf hin, dass der Abbau von Wasser und anderen flüchtigen Stoffen in dieser Region und deren Transport innerhalb des Sonnensystems, beispielsweise über das vorgeschlagene Interplanetare Transportnetzwerk , in absehbarer Zeit möglich sein könnte. Dadurch würde die Kolonisierung des Mondes , des Merkur und der Hauptgürtelasteroiden deutlich erleichtert.

Saturns Strahlungsgürtel ist deutlich schwächer als der Jupiters, daher spielt Strahlung hier eine geringere Rolle. Dione, Rhea, Titan und Iapetus umkreisen die Sonne außerhalb des Strahlungsgürtels, und Titans dichte Atmosphäre bietet einen ausreichenden Schutz vor kosmischer Strahlung. ^{[ 161 ]}

Saturn besitzt sieben Monde, die groß genug sind, um rund zu sein : in der Reihenfolge zunehmender Entfernung von Saturn sind dies Mimas , Enceladus , Tethys , Dione , Rhea , Titan und Iapetus .

Der kleine Mond Enceladus ist ebenfalls von Interesse, da sein unterirdischer Ozean am Südpol nur durch wenige Meter Eis von der Oberfläche getrennt ist – im Vergleich zu den Kilometern Eis, die den Ozean auf Europa von der Oberfläche trennen. Flüchtige und organische Verbindungen sind dort vorhanden, und die für einen Eismond hohe Dichte (1,6 g/cm³ ⁾ deutet darauf hin, dass sein Kern reich an Silikaten ist. ^{[ 161 ]}

On 9 March 2006, NASA's Cassini space probe found possible evidence of liquid water on Enceladus.^[171] According to that article, "pockets of liquid water may be no more than tens of meters below the surface." These findings were confirmed in 2014 by NASA. This means liquid water could be collected much more easily and safely on Enceladus than, for instance, on Europa (see above). Discovery of water, especially liquid water, generally makes a celestial body a much more likely candidate for colonization. An alternative model of Enceladus's activity is the decomposition of methane/water clathrates – a process requiring lower temperatures than liquid water eruptions. The higher density of Enceladus indicates a larger than Saturnian average silicate core that could provide materials for base operations.

Authors like Robert Zubrin have offered that Saturn is the most important and valuable of the four gas giants in the Solar System, because of its relative proximity, low radiation, and excellent system of moons. He named Titan as the best candidate on which to establish a base to exploit the resources of the Saturn system.^{[150]: 161–163} He pointed out that Titan possesses an abundance of all the elements necessary to support life, saying "In certain ways, Titan is the most hospitable extraterrestrial world within our solar system for human colonization."^{[150]: 163–166}

To consider a colony on Saturn's largest moon Titan, protection against the extreme cold must be a primary consideration.^[172] Titan offers a gravity of approximately 1/7 of Earth gravity, in the same range as Earth's Moon. Atmospheric pressure at the surface of the planet is about 1.5x that of the surface of the Earth; there is however, no oxygen present in the environment. The atmosphere is about 95% nitrogen and 5% methane.^[173] Some estimates suggest that abundant energy resources on Titan could power a colony with a population size of the United States.^[174]

The dense atmosphere of Titan shields the surface from radiation and would make any structural failures problematic, rather than catastrophic. With an oxygen mask and thermal clothing protection, humans could roam Titan's surface in the dim sunlight. Or, given the low gravity and dense atmosphere, they could float above it in a balloon or on personal wings.^[175][176]

Freeman Dyson schlug vor, dass transneptunische Objekte und nicht Planeten die wichtigsten potenziellen Lebensräume im Weltraum darstellen. ^{[ 177 ]} Mehrere hundert Milliarden bis Billionen kometenähnliche , eisreiche Körper existieren außerhalb der Neptunbahn , im Kuipergürtel sowie in der inneren und äußeren Oortschen Wolke . Diese könnten alle Bausteine ​​für Leben enthalten (Wassereis, Ammoniak und kohlenstoffreiche Verbindungen), darunter auch signifikante Mengen an Deuterium und Helium-3 . Seit Dysons Vorschlag hat sich die Anzahl der bekannten transneptunischen Objekte stark erhöht.

Jenseits des Sonnensystems könnten Kolonisierungsziele in den umliegenden Sternen identifiziert werden . Die größte Schwierigkeit stellen die enormen Entfernungen zu anderen Sternen dar.

Um solche Ziele zu erreichen, wären mit der heutigen Technologie Reisezeiten von Jahrtausenden erforderlich. Selbst bei Durchschnittsgeschwindigkeiten von nur 0,1 % der Lichtgeschwindigkeit ( c ) würde die interstellare Expansion durch die gesamte Milchstraße bis zu die Hälfte der galaktischen Umlaufzeit der Sonne von etwa 240 Millionen Jahren in Anspruch nehmen, was mit der Zeitskala anderer galaktischer Prozesse vergleichbar ist. ^{[ 180 ]} Aufgrund fundamentaler Energie- und Reaktionsmassenbetrachtungen wären solche Geschwindigkeiten mit der heutigen Technologie auf kleine Raumschiffe beschränkt. Sollte die Menschheit Zugang zu einer großen Energiemenge erhalten, in der Größenordnung der Masse-Energie ganzer Planeten, könnte es möglich werden, Raumschiffe mit Alcubierre-Antrieben zu bauen . ^{[ 181 ]}

Folgende Ansätze sind mit der aktuellen Technologie plausibel:

• Ein Generationenschiff , das sich weit langsamer als das Licht bewegen würde, was zu interstellaren Reisezeiten von vielen Jahrzehnten oder Jahrhunderten führen würde. Die Besatzung würde mehrere Generationen durchlaufen, bevor die Reise abgeschlossen wäre, sodass – bei der derzeitigen menschlichen Lebenserwartung – nicht zu erwarten wäre, dass eines der ursprünglichen Besatzungsmitglieder das Ziel erreichen würde. ^{[ 178 ]}
• Ein Schlafschiff , bei dem der Großteil oder die gesamte Besatzung die Reise in einer Art Winterschlaf oder Kälteschlaf verbringt , wodurch einige oder alle das Ziel erreichen können. ^{[ 182 ]}
• Ein embryonentransportierendes interstellares Raumschiff (EIS), das wesentlich kleiner ist als ein Generationenschiff oder ein Schlafschiff, transportiert menschliche Embryonen oder DNA in gefrorenem oder ruhendem Zustand zum Zielort. (Offensichtliche biologische und psychologische Probleme bei der Geburt, Aufzucht und Ausbildung solcher Reisender, die hier vernachlässigt werden, sind möglicherweise nicht von grundlegender Bedeutung.) ^{[ 183 ]}
• Ein Raumschiff, das mit Kernfusion oder Kernspaltung (z. B. Ionenantrieb ) betrieben wird und Geschwindigkeiten von bis zu vielleicht 10 % der Lichtgeschwindigkeit erreicht   , ermöglicht Einwegreisen zu nahen Sternen mit einer Dauer, die mit einem menschlichen Leben vergleichbar ist. ^{[ 184 ]}
• Das Orion-Projekt , ein von Freeman Dyson vorgeschlagenes nuklearbetriebenes Konzept , das ein Raumschiff mithilfe von Atomexplosionen antreiben würde. Ein Sonderfall der vorangegangenen nuklearen Raketenkonzepte mit ähnlichem Geschwindigkeitspotenzial, aber möglicherweise einfacherer Technologie. ^{[ 185 ]}
• Laserantriebskonzepte , die Energie aus dem Sonnensystem nutzen, könnten es einem Lichtsegel oder einem anderen Raumschiff ermöglichen, hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, vergleichbar mit denen, die theoretisch mit der oben erwähnten fusionsbetriebenen elektrischen Rakete möglich sind. ^{[ 186 ]} Diese Methoden würden Mittel wie einen zusätzlichen nuklearen Antrieb benötigen, um am Zielort anzuhalten, aber ein Hybridsystem (Lichtsegel zur Beschleunigung, Fusions-Elektroantrieb zur Verzögerung) wäre denkbar.
• Hochgeladene menschliche Bewusstseine oder künstliche Intelligenz könnten per Funk oder Laser mit Lichtgeschwindigkeit zu interstellaren Zielen übertragen werden, wo sich selbst replizierende Raumschiffe mit Unterlichtgeschwindigkeit bewegt, Infrastruktur errichtet und möglicherweise auch einige Bewusstseine mitgebracht haben. Außerirdische Intelligenz wäre ein weiteres mögliches Ziel. ^{[ 187 ]}

Die Entfernungen zwischen Galaxien sind millionenfach größer als die zwischen den Sternen, weshalb eine intergalaktische Kolonisierung Reisen von Millionen von Jahren mit speziellen, autarken Methoden erfordern würde. ^{[ 188 ] [ 189 ] [ 190 ]}

Building colonies in space would require access to water, food, space, people, construction materials, energy, transportation, communications, life support, simulated gravity, radiation protection, migration, governance and capital investment. It is likely the colonies would be located near the necessary physical resources. The practice of space architecture seeks to transform spaceflight from a heroic test of human endurance to a normality within the bounds of comfortable experience. As is true of other frontier-opening endeavors, the capital investment necessary for space colonization would probably come from governments,^[191] an argument made by John Hickman^[192] and Neil deGrasse Tyson.^[193]

In space settlements, a life support system must recycle or import all the nutrients without "crashing." The closest terrestrial analogue to space life support is possibly that of a nuclear submarine. Nuclear submarines use mechanical life support systems to support humans for months without surfacing, and this same basic technology could presumably be employed for space use. However, nuclear submarines run "open loop"—extracting oxygen from seawater, and typically dumping carbon dioxide overboard, although they recycle existing oxygen.^[194] Another commonly proposed life-support system is a closed ecological system such as Biosphere 2.^[195]

Obwohl zukünftige Kolonisten und Pioniere zahlreichen physischen, psychischen und emotionalen Gesundheitsrisiken ausgesetzt sind, wurden Lösungsansätze entwickelt, um diese Probleme zu beheben. Mars500 , HI-SEAS und SMART-OP sind Beispiele für Bemühungen, die Auswirkungen von Einsamkeit und langer Isolation zu verringern. Der Kontakt zu Familienmitgliedern, das Feiern von Feiertagen und die Pflege kultureller Identitäten trugen dazu bei, die Verschlechterung der psychischen Gesundheit zu minimieren. ^{[ 196 ]} Es werden außerdem Gesundheitsinstrumente entwickelt, die Astronauten helfen sollen, Angstzustände zu reduzieren, sowie hilfreiche Tipps zur Verringerung der Verbreitung von Keimen und Bakterien in geschlossenen Räumen. ^{[ 197 ]} Das Strahlenrisiko für Astronauten kann durch häufige Überwachung und eine Konzentration der Arbeit auf die Minimierung der Zeit außerhalb der Abschirmung verringert werden. ^{[ 129 ]} Zukünftige Raumfahrtagenturen können zudem sicherstellen, dass jeder Kolonist täglich ein bestimmtes Maß an Bewegung absolviert, um Muskelabbau vorzubeugen. ^{[ 129 ]}

Kosmische Strahlung und Sonneneruptionen erzeugen im Weltraum eine lebensbedrohliche Strahlungsumgebung. In Umlaufbahnen um bestimmte Planeten mit Magnetosphären (einschließlich der Erde) erschweren die Van-Allen-Gürtel das Leben oberhalb der Atmosphäre. Um Leben zu schützen, müssen Siedlungen von ausreichend Masse umgeben sein, um den Großteil der einfallenden Strahlung zu absorbieren, sofern keine magnetischen oder Plasma-Strahlungsschutzschilde entwickelt werden. ^{[ 198 ]} Im Falle der Van-Allen-Gürtel könnten diese mithilfe von im Orbit befindlichen Fesseln ^{[ 199 ]} oder Radiowellen ^{[ 200 ] entleert werden.}

Eine passive Massenabschirmung von vier Tonnen pro Quadratmeter Oberfläche reduziert die Strahlendosis auf wenige mSv oder weniger pro Jahr und liegt damit deutlich unter dem Wert mancher besiedelter Gebiete mit hoher natürlicher Hintergrundstrahlung auf der Erde. ^{[ 201 ]} Dabei kann es sich um Restmaterial (Schlacke) aus der Verarbeitung von Mondboden und Asteroiden zu Sauerstoff, Metallen und anderen nützlichen Materialien handeln. Allerdings stellt es ein erhebliches Hindernis für die Manövrierbarkeit von Raumfahrzeugen mit solch einer Masse dar (mobile Raumfahrzeuge werden daher wahrscheinlich weniger massive aktive Abschirmungen verwenden). ^{[ 198 ]} Aufgrund der Trägheit wären leistungsstarke Triebwerke zum Starten oder Stoppen der Rotation oder Elektromotoren erforderlich, um zwei massive Teile eines Raumfahrzeugs in entgegengesetzte Richtungen zu drehen. Das Abschirmmaterial kann um ein rotierendes Inneres herum stationär angeordnet sein.

The monotony and loneliness that comes from a prolonged space mission can leave astronauts susceptible to cabin fever or having a psychotic break. Moreover, lack of sleep, fatigue, and work overload can affect an astronaut's ability to perform well in an environment such as space where every action is critical.^[202]

A range of different models of transplanetary or extraterrestrial governance have been sketched or proposed. Often envisioning the need for a fresh or independent extraterrestrial governance, particularly in the void left by the contemporarily criticized lack of space governance and inclusivity.

It has been argued that space colonialism would, similarly to terrestrial settler colonialism, produce colonial national identities.^[203]

Federalism has been studied as a remedy of such distant and autonomous communities.^[204]

Space activity is legally based on the Outer Space Treaty, the main international treaty. But space law has become a larger legal field, which includes other international agreements such as the significantly less ratified Moon Treaty and diverse national laws.

Many articles of the Outer Space Treaty prevent the legal colonization of outer space.^[205] The Outer Space Treaty established the basic ramifications for space activity in article one: "The exploration and use of outer space, including the Moon and other celestial bodies, shall be carried out for the benefit and in the interests of all countries, irrespective of their degree of economic or scientific development, and shall be the province of all mankind." And continued in article two by stating: "Outer space, including the Moon and other celestial bodies, is not subject to national appropriation by claim of sovereignty, by means of use or occupation, or by any other means."^[206]

The development of international space law has revolved much around outer space being defined as common heritage of mankind. The Magna Carta of Space presented by William A. Hyman in 1966 framed outer space explicitly not as terra nullius but as res communis, which subsequently influenced the work of the United Nations Committee on the Peaceful Uses of Outer Space.^[92][207]

Space colonization can roughly be said to be possible when the necessary methods of space colonization become cheap enough (such as space access by cheaper launch systems) to meet the cumulative funds that have been gathered for the purpose, in addition to estimated profits from commercial use of space.^[208]

Although there are no immediate prospects for the large amounts of money required for space colonization to be available given traditional launch costs,^[209] there is some prospect of a radical reduction to launch costs in the 2010s, which would consequently lessen the cost of any efforts in that direction. With a published price of US$56.5 million per launch of up to 13,150 kg (28,990 lb) payload^[210] to low Earth orbit, SpaceXFalcon 9 rockets are already the "cheapest in the industry".^[211] Advancements currently being developed as part of the SpaceX reusable launch system development program to enable reusable Falcon 9s "could drop the price by an order of magnitude, sparking more space-based enterprise, which in turn would drop the cost of access to space still further through economies of scale."^[211] If SpaceX is successful in developing the reusable technology, it would be expected to "have a major impact on the cost of access to space", and change the increasingly competitive market in space launch services.^[212]

The President's Commission on Implementation of United States Space Exploration Policy suggested that an inducement prize should be established, perhaps by government, for the achievement of space colonization, for example by offering the prize to the first organization to place humans on the Moon and sustain them for a fixed period before they return to Earth.^[213]

Experts have debated on the possible use of money and currencies in societies that will be established in space. The Quasi Universal Intergalactic Denomination, or QUID, is a physical currency made from a space-qualified polymer PTFE for inter-planetary travelers. QUID was designed for the foreign exchange company Travelex by scientists from Britain's National Space Centre and the University of Leicester.^[214] Other possibilities include the incorporation of cryptocurrency as the primary form of currency, as suggested by Elon Musk.^[215]

Human spaceflight has enabled only temporarily relocating a few privileged people and no permanent space migrants.

The societal motivation for space migration has been questioned as rooted in colonialism, questioning the fundamentals and inclusivity of space colonization.^[216][217]

Colonies on the Moon, Mars, asteroids, or the metal-rich planet Mercury, could extract local materials. The Moon is deficient in volatiles such as argon, helium and compounds of carbon, hydrogen and nitrogen. The LCROSS impacter was targeted at the Cabeus crater, which was chosen as having a high concentration of water for the Moon. A plume of material erupted in which some water was detected. Mission chief scientist Anthony Colaprete estimated that the Cabeus crater contains material with 1% water or possibly more.^[218] Water ice should also be in other permanently shadowed craters near the lunar poles. Although helium is present only in low concentrations on the Moon, where it is deposited into regolith by the solar wind, an estimated million tons of He-3 exists over all.^[219] It also has industrially significant oxygen, silicon, and metals such as iron, aluminium, and titanium.

Launching materials from Earth is expensive, so bulk materials for colonies could come from the Moon, a near-Earth object (NEO), Phobos, or Deimos. The benefits of using such sources include: a lower gravitational force, no atmospheric drag on cargo vessels, and no biosphere to damage. Many NEOs contain substantial amounts of metals. Underneath a drier outer crust (much like oil shale), some other NEOs are inactive comets which include billions of tons of water ice and kerogen hydrocarbons, as well as some nitrogen compounds.^[220]

Farther out, Jupiter's Trojan asteroids are thought to be rich in water ice and other volatiles.^[221]

Recycling of some raw materials would almost certainly be necessary.

Solar energy in orbit is abundant, reliable, and is commonly used to power satellites today. There is no night in free space, and no clouds or atmosphere to block sunlight. Light intensity obeys an inverse-square law. Hence, the solar energy available at distance d from the Sun is E = 1367/d² W/m², where d is measured in astronomical units (AU) and 1367 watts/m² is the energy available at the distance of Earth's orbit from the Sun, 1 AU.^[222]

In the weightlessness and vacuum of space, high temperatures for industrial processes can easily be achieved in solar ovens with huge parabolic reflectors made of metallic foil with very lightweight support structures. Flat mirrors to reflect sunlight around radiation shields into living areas (to avoid line-of-sight access for cosmic rays, or to make the Sun's image appear to move across their "sky") or onto crops are even lighter and easier to build.

Large solar power photovoltaic cell arrays or thermal power plants would be needed to meet the electrical power needs of the settlers' use. In developed parts of Earth, electrical consumption can average 1 kilowatt/person (or roughly 10 megawatt-hours per person per year.)^[223] These power plants could be at a short distance from the main structures if wires are used to transmit the power, or much farther away with wireless power transmission.

Ein wichtiger Exportartikel der ersten Weltraumsiedlungskonzepte sollten große Solarenergiesatelliten (SPS) sein, die drahtlose Energieübertragung nutzen (phasenverriegelte Mikrowellenstrahlen oder Laser, deren Wellenlängen von speziellen Solarzellen hocheffizient umgewandelt werden), um Strom an Orte auf der Erde oder an Kolonien auf dem Mond oder anderen Orten im Weltraum zu liefern. Für Standorte auf der Erde ist diese Methode der Energiegewinnung äußerst umweltfreundlich, da sie emissionsfrei ist und pro Watt deutlich weniger Fläche benötigt als herkömmliche Solarmodule. Sobald diese Satelliten hauptsächlich aus Materialien vom Mond oder von Asteroiden gebaut sind, könnte der Preis für SPS-Strom niedriger sein als der Preis für Energie aus fossilen Brennstoffen oder Kernenergie; der Ersatz dieser Energiequellen hätte erhebliche Vorteile, wie die Vermeidung von Treibhausgasen und Atommüll bei der Stromerzeugung. ^{[ 224 ]}

Die drahtlose Übertragung von Solarenergie zwischen Erde und Mond ist eine weitere Idee, die im Hinblick auf die Weltraumkolonisierung und die Energiegewinnung vorgeschlagen wurde. Der Physiker Dr. David Criswell, der während der Apollo-Missionen für die NASA arbeitete, schlug die Nutzung von Mikrowellenstrahlen zur Energieübertragung aus dem Weltraum vor. Diese Strahlen, Mikrowellen mit einer Wellenlänge von etwa 12 cm, würden beim Durchgang durch die Atmosphäre nahezu ungestört bleiben. Sie könnten auch gezielt auf Industriegebiete gerichtet werden, um menschliche oder tierische Aktivitäten zu vermeiden. ^{[ 225 ]} Dies würde sicherere und zuverlässigere Methoden zur Übertragung von Solarenergie ermöglichen.

Im Jahr 2008 gelang es Wissenschaftlern, ein 20-Watt-Mikrowellensignal von einem Berg auf der Insel Maui zur Insel Hawaii zu senden. ^{[ 226 ]} Seitdem arbeiten JAXA und Mitsubishi gemeinsam an einem 21 Milliarden Dollar teuren Projekt, um Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, die bis zu 1 Gigawatt Energie erzeugen können. ^{[ 227 ]} Dies sind die nächsten Fortschritte, die derzeit erzielt werden, um Energie drahtlos für die Nutzung von Weltraumsolarenergie zu übertragen.

Der Wert von SPS-Energie, die drahtlos an andere Orte im Weltraum übertragen wird, ist jedoch typischerweise weitaus höher als der Wert für die Übertragung zur Erde. Andernfalls müssten die Mittel zur Energieerzeugung in diese Projekte integriert werden, was die hohen Kosten für einen Start zur Erde mit sich bringen würde. Daher dürfte neben den vorgeschlagenen Demonstrationsprojekten zur Energieübertragung zur Erde ^{[ 228 ]} die erste Priorität für SPS-Stromversorgung Standorte im Weltraum sein, wie beispielsweise Kommunikationssatelliten, Treibstoffdepots oder Trägerraketen, die Fracht und Passagiere zwischen dem erdnahen Orbit (LEO) und anderen Umlaufbahnen wie dem geostationären Orbit (GEO), dem Mondorbit oder dem stark exzentrischen Erdorbit (HEEO) transportieren. ^{[ 73 ] : 132} Das System wird zudem auf Satelliten und Empfangsstationen auf der Erde angewiesen sein, um die Energie in Elektrizität umzuwandeln. Da diese Energie problemlos von der Tag- zur Nachtseite übertragen werden kann, wäre die Stromversorgung rund um die Uhr zuverlässig. ^{[ 229 ]}

Für Kolonien auf dem Mond oder Mars wird mitunter Kernenergie vorgeschlagen, da die Sonneneinstrahlung dort zu unregelmäßig ist; die Mondnächte dauern etwa zwei Erdwochen. Auf dem Mars gibt es ebenfalls Nächte, eine relativ hohe Schwerkraft und eine Atmosphäre mit starken Staubstürmen, die Solarpaneele bedecken und beschädigen. Zudem bedeutet die größere Entfernung des Mars zur Sonne (1,52 Astronomische Einheiten, AE), dass dort nur 1/1,52² ^oder etwa 43 % der Sonnenenergie im Vergleich zur Erdumlaufbahn zur Verfügung steht. ^{[ 230 ]} Eine andere Methode wäre die drahtlose Energieübertragung zu den Mond- oder Marskolonien von Solarkraftwerkssatelliten (SPS), wie oben beschrieben. Die Schwierigkeiten bei der Energieerzeugung an diesen Orten machen die relativen Vorteile von SPS dort deutlich größer als bei der Energieübertragung zu Standorten auf der Erde. Um auch den Bedarf einer Mondbasis sowie die Energieversorgung für Lebenserhaltung, Wartung, Kommunikation und Forschung zu decken, könnte in den ersten Kolonien eine Kombination aus Kernenergie und Solarenergie eingesetzt werden. ^{[ 225 ]}

Sowohl bei der solaren als auch bei der nuklearen Energieerzeugung in luftleeren Umgebungen wie dem Mond und dem Weltraum, und in geringerem Maße auch in der sehr dünnen Marsatmosphäre, besteht eine der größten Schwierigkeiten in der Ableitung der unvermeidlich entstehenden Wärme . Dies erfordert relativ große Radiatorflächen.

Space manufacturing could enable self-replication. Some consider it the ultimate goal because it would allow an exponential increase in colonies, while eliminating costs to, and dependence on, Earth.^[231] It could be argued that the establishment of such a colony would be Earth's first act of self-replication.^[232] Intermediate goals include colonies that expect only information from Earth (science, engineering, entertainment) and colonies that just require periodic supply of lightweight objects, such as integrated circuits, medicines, genetic material and tools.

In 2002, the anthropologistJohn H. Moore estimated^[233] that a population of 150–180 would permit a stable society to exist for 60 to 80 generations—equivalent to 2,000 years.

Assuming a journey of 6,300 years, the astrophysicist Frédéric Marin and the particle physicist Camille Beluffi calculated that the minimum viable population for a generation ship to reach Proxima Centauri would be 98 settlers at the beginning of the mission (then the crew will breed until reaching a stable population of several hundred settlers within the ship).^[234][235]

In 2020, Jean-Marc Salotti proposed a method to determine the minimum number of settlers to survive on an extraterrestrial world. It is based on the comparison between the required time to perform all activities and the working time of all human resources. For Mars, 110 individuals would be required.^[236]

Several private companies have announced plans toward the colonization of Mars. Among entrepreneurs leading the call for space colonization are Elon Musk, Dennis Tito and Bas Lansdorp.^[237][238]

Organizations that advocate for space colonization include:

• Blue Origin and Jeff Bezos are pursuing plans for space colonization starting with a base on the moon. Blue Origin is developing the New Glenn launcher to significantly reduce access to space cost with use of a re-useable booster and is building the Blue Moon lunar lander.^[239]
• The Mars Society promotes Robert Zubrin's Mars Direct plan and the settlement of Mars.
• Die National Space Society (NSS) ist eine Organisation mit der Vision, dass Menschen in blühenden Gemeinschaften jenseits der Erde leben und arbeiten. Die NSS unterhält zudem eine umfangreiche Bibliothek mit Volltextartikeln und Büchern zum Thema Weltraumbesiedlung. ^{[ 240 ]}
• Die Space Frontier Foundation betreibt Lobbyarbeit im Weltraumsektor und vertritt dabei dezidiert marktwirtschaftliche und kapitalistische Ansichten zur Weltraumentwicklung.
• Das Space Settlement Institute sucht nach Wegen, die Kolonisierung des Weltraums innerhalb einer Generation zu ermöglichen. ^{[ 241 ]}
• SpaceX entwickelt eine umfangreiche Transportinfrastruktur für Raumflüge mit dem ausdrücklichen Ziel, die langfristige Besiedlung des Mars durch Menschen zu ermöglichen. ^{[ 242 ] [ 243 ]}
• Das Institut für Weltraumstudien finanziert die Erforschung von Siedlungen im Weltraum, insbesondere von O'Neill-Zylindern .
• Die Allianz zur Rettung der Zivilisation plant, Backups der menschlichen Zivilisation auf dem Mond und anderen Orten fernab der Erde zu errichten.
• Die British Interplanetary Society (BIS) fördert Ideen zur Erforschung und Nutzung des Weltraums, darunter eine Marskolonie , zukünftige Antriebssysteme (siehe Projekt Daedalus ), Terraforming und die Suche nach anderen bewohnbaren Welten. ^{[ 244 ]} Im Juni 2013 startete die BIS das SPACE-Projekt, um Gerard O’Neills Studien zu Weltraumkolonien aus den 1970er-Jahren im Lichte der seither erzielten Fortschritte neu zu untersuchen. Die Fortschritte dieses Projekts wurden in einer Sonderausgabe der BIS-Zeitschrift im September 2019 detailliert beschrieben. ^{[ 245 ]}
• Asgardia (Nation) – eine Organisation, die versucht, die durch den Weltraumvertrag auferlegten Beschränkungen zu umgehen .
• Die Cyprus Space Exploration Organisation fördert die Erforschung und Besiedlung des Weltraums und die Zusammenarbeit im Weltraum.

Viele Raumfahrtagenturen bauen sogenannte „Testbeds“, also Einrichtungen auf der Erde zum Testen fortschrittlicher Lebenserhaltungssysteme. Diese sind jedoch für Langzeit- Raumflüge mit Menschen ausgelegt , nicht für eine dauerhafte Kolonisierung.

• Der bekannteste Versuch, ein Analogon zu einer autarken Siedlung zu errichten, ist die Biosphäre 2 , die den Versuch unternahm, die Biosphäre der Erde nachzubilden.
• BIOS-3 ist ein weiteres geschlossenes Ökosystem , das 1972 in Krasnojarsk , Sibirien , fertiggestellt wurde . ^{[ 246 ]}
• The Mars Desert Research Station has a habitat for similar reasons, but the surrounding climate is not strictly inhospitable.^[247]
• Devon IslandMars Arctic Research Station, can also provide some practice for off-world outpost construction and operation.^[248]

Space colonization is a recurring theme in science fiction.^[250] NASA began to assess space colonization issues as early as 1975 with their Space Settlements Design Study. The report directly acknowledges the foundation of various ideas for colonization in science fiction. It quotes author Robert Salkeld and highlights the role of the precursors of science fiction alongside the founders of astronautics, where for example Jules Verne rubs shoulders with Constantin Tsiolkovsky.^[251]

Tatsächlich sind Kolonisierung als fiktionales Thema und Kolonisierung als Forschungsprojekt eng miteinander verbunden. Forschung beflügelt die Fiktion, und Fiktion inspiriert mitunter die Forschung. Viele der faszinierendsten Ideen der Wissenschaft entstanden nicht im Labor, sondern in den Köpfen von Science-Fiction-Autoren wie Arthur C. Clarke und Ray Bradbury. Clarkes Artikel von 1945 über Kommunikationssatelliten legte den Grundstein für die modernen Kommunikationssatelliten. ^{[ 252 ]} Bradburys „ Die Mars-Chroniken“ beschreiben die Erforschung und Besiedlung des Mars und gelten als Hauptinspiration für die zahlreichen Marsmissionen der NASA. ^{[ 253 ]} Kommunikatoren und Tricorder aus der Science-Fiction-Serie „Star Trek“ sollen als Vorbild für Mobiltelefone und drahtlose medizinische Triage-Geräte gedient haben. ^{[ 254 ] [ 255 ]} Fiktion inspirierte Innovation und Erfindungen zur Entwicklung neuer Technologien. Kommunikation, Regierungsprinzipien und fortschrittliche technologische Geräte – allesamt Themen der Science-Fiction – sind Voraussetzungen für das Überleben einer außerirdischen Kolonie. ^{[ 256 ]} Die Studie des ITSF-Projekts (Innovative Technologies in Science Fiction for Space Applications) der Europäischen Weltraumorganisation bietet eine ähnliche Betrachtungsweise der gegenseitigen Befruchtung zwischen Fiktion und Wissenschaft. ^{[ 257 ]}

Der Science-Fiction -Autor Norman Spinrad hebt die Rolle der Science-Fiction als visionäre Kraft hervor, die die Eroberung des Weltraums – ein Begriff, der seiner Ansicht nach imperialistische Tendenzen offenbart – und die Kolonisierung des Weltraums hervorbrachte. ^{[ 258 ]} Er zeigt auch, dass der Politikwissenschaftler und Science-Fiction-Autor Jerry Pournelle, der Anfang der 1980er Jahre die Eroberung des Weltraums zu diesem Zweck wiederbeleben wollte, faktisch das Strategic Defense Initiative-Projekt der Reagan-Regierung ins Leben rief . Dieses betrachtet Spinrad als Fehlschlag, da das Militärprogramm nicht das Raumfahrtprogramm wiederbelebte, sondern das Gegenteil bewirkte: Die 40 Milliarden Dollar Kosten des Programms wurden dem Bau einer Mondbasis entzogen. ^{[ 258 ]}

Arthur C. Clarke , einer der großen Namen der Science-Fiction und Anhänger von Marshall Savages Ideen, verkündete 2001 in einem Artikel – dem Jahr, das auch in einem seiner berühmtesten Werke, „ 2001: Odyssee im Weltraum“ , erscheint –, dass sich bis 2057 Menschen auf dem Mond, dem Mars, Europa, Ganymed und Titan sowie in der Umlaufbahn um Venus, Neptun und Pluto befinden würden. ^{[ 259 ]} Die zeitgenössische Science-Fiction hat diese Vision der Kolonisierung weiterentwickelt. Die Fernsehserie „ The Expanse“ , die auf der gleichnamigen Romanreihe von James S. A. Corey basiert, thematisiert die Politik und die Konflikte der Menschheit Hunderte von Jahren in der Zukunft, nachdem sie das Sonnensystem kolonisiert hat und der Mars zu einer unabhängigen Militärmacht geworden ist. In Theresa Hutchins Essay über die Serie aus dem Jahr 2021 werden Parallelen zwischen der Fiktion der Geschichte und der Realität der aktuellen, von Konzernen getriebenen Entwicklung der Weltraumforschung gezogen. ^{[ 260 ]}