Voir la source de Colonisation de l'espace

{{En-tête label|BA|année=2008}}
{{autre4||les autres significations|colonisation de l'espace dans la fiction}}
[[Fichier:Stanford torus under construction.jpg|thumb|upright=1.2|[[Habitat spatial]] en construction de type [[tore de Stanford]], [[vue d'artiste|dessin d'artiste]] pour la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], 1975.|alt=[[Vue d'artiste]] d'un [[habitat spatial]].]]

La '''colonisation de l'espace''', ou '''colonisation spatiale''', est au-delà [[Colonisation de l'espace dans la fiction|d'un sujet classique de fiction]], un projet [[astronautique]] d'habitation [[Humanité|humaine]] permanente et en grande partie [[Autarcie|auto-suffisante]] en dehors de la [[Terre]]. Elle est liée à l'[[exploration spatiale]].

Plusieurs groupes de développement de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], de l'[[Agence spatiale européenne|ESA]], des [[Agence spatiale fédérale russe|Agences spatiales russe]] et [[China National Space Administration|chinoise]] ainsi que d'autres scientifiques ont étudié la faisabilité de projets de colonies spatiales en divers endroits du [[Système solaire]]. Bien qu'ils aient déterminé qu'il y a des matières premières exploitables sur la [[Lune]] et les [[astéroïde géocroiseur|astéroïdes géocroiseurs]], que l'[[énergie solaire]] est disponible en grande quantité et qu'aucune nouvelle [[découverte scientifique]] majeure n'est nécessaire, ils ont évalué qu'il faudrait des prouesses techniques d'[[ingénierie]], une meilleure connaissance de l'[[adaptation humaine à l'espace]] et surtout d'énormes moyens financiers pour concrétiser de tels projets. Presque tous les projets sont donc réduits à un niveau d'évaluation théorique ou ont même été abandonnés.

La seule présence humaine permanente dans l'[[espace (cosmologie)|espace]] est actuellement celle de la [[station spatiale internationale]], qui n'est cependant pas autonome. En 2008, l'unique projet avec un plan de financement était une base permanente de quatre astronautes sur la [[Lune]] qui utiliserait des ressources locales prévue par la NASA pour 2019-2024, mais son budget a été remis en question en 2010. L'[[Agence spatiale européenne|ESA]], ainsi que les agences spatiales [[Agence spatiale fédérale russe|russe]], [[Agence d'exploration aérospatiale japonaise|japonaise]] et [[China National Space Administration|chinoise]] projettent quant à elles d'établir un avant-poste sur la Lune après 2025.

D'autres études théoriques de colonies spatiales situées sur d'autres [[satellite naturel|satellites naturels]], [[astéroïde]]s ou planètes comme [[Mars (planète)|Mars]] ont été étudiées par les scientifiques, et certains d'entre eux pensent que les premières colonies pourraient être des [[station spatiale|stations spatiales]] situées en [[orbite]] planétaire ou solaire. Des études encore plus prospectives et ambitieuses ont été réalisées, depuis la colonisation des [[Satellites naturels de Jupiter|lunes de Jupiter]] jusqu'à l'établissement de colonies de centaines de milliers d'individus ou de la [[terraformation]] de certaines planètes, mais celles-ci sont encore plus théoriques et nécessiteront de grandes avancées scientifiques et techniques qui ne seront possibles qu'à très long terme.

Le directeur de la NASA jusqu'en 2009, [[Michael Griffin]], a identifié la colonisation de l'espace comme étant l'objectif ultime des programmes spatiaux actuels, mais la nécessité pour l'[[humanité]] de coloniser l'espace dans un futur proche ou lointain n'est cependant pas unanimement acceptée par la [[communauté scientifique]], et un débat a toujours lieu à ce sujet.
{{clr}}

== Histoire scientifique ==
{{Article détaillé|Histoire du vol spatial}}
{{citation bloc|La Terre est le [[Histoire évolutive de la lignée humaine|berceau de l'humanité]], mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau.|[[Constantin Tsiolkovski]]|Lettre adressée à son ami, l'ingénieur Boris Vorobiev, le 12 août 1911<ref>{{Ouvrage |auteur1=[[Jacques Arnould]] |titre=Oublier la Terre ? La conquête spatiale 2.0. |passage=87 |éditeur=[[Le Pommier]] |date=2018}}</ref>}}
Le concept de colonisation de l'espace est étroitement lié à celui du [[vol spatial]], de l'[[astronautique]] et la [[conquête de l'espace]] et repose sur les mêmes pères fondateurs.

Le pionnier de l'[[programme spatial de la Russie|astronautique russe]], [[Constantin Tsiolkovski]], est le premier à évoquer le concept de la colonisation de l'espace de manière scientifique dans son ouvrage de [[1903]], ''La fusée dans l'espace cosmique''<ref name="histoire nasa" />, où il décrit l'utilisation de l'[[énergie solaire]], d'une [[gravité artificielle]] par rotation et l'utilisation d'une [[serre]] pour créer un [[écosystème]] fermé<ref>{{ru}} Tsiolkovsky, K. E., ''Исследование мировых пространств реактивными приборами Na-ootchnoye Obozreniye'' (''La fusée dans l'espace cosmique''), étude scientifique, Moscou, 1903.</ref>. Il est également le premier à concevoir le projet d'un [[ascenseur spatial]] dans son livre de 1895 ''Spéculations sur la Terre et le ciel et sur Vesta''<ref>{{en}} [http://www.g4tv.com/techtvvault/features/35657/Space_Elevator_Gets_Lift.html Space Elevator Gets Lift, Bob Hirschfeld, 31/1/2002, TechTV, G4 Media, Inc]</ref>. Il résume son point de vue sur l'avenir de l'humanité dans une de ses citations les plus célèbres :
{{Citation bloc|La Terre est le berceau de l'humanité, mais on ne passe pas sa vie entière dans un berceau<ref>Lettre, Kalouga, 1911.</ref>.}}

Le physicien allemand [[Hermann Oberth]] propose, en 1923, l'utilisation de stations orbitales permanentes et de [[vol interplanétaire|voyages interplanétaires]] dans un livre<ref>Oberth, H., ''Die Rakete zu den Planetenraumen'' (''La fusée dans l'espace interplanétaire''), R. Oldenbourg, Munich, 1923.</ref> qui est sa [[thèse de doctorat]] rejetée comme [[utopisme|utopiste]] par l'université de Munich<ref name="kiosek">{{en}} [http://www.kiosek.com/oberth/ ''Hermann Oberth, Father of Space Travel'', at Kiosek.com].</ref> mais acceptée par l'[[université Babeş-Bolyai]] de [[Roumanie]] la même année<ref name="ianzer">{{ro}} Jürgen Heinz Ianzer, [http://www.aspera.ro/dl/oberth.pdf ''Hermann Oberth, pǎrintele zborului cosmic'' (« Hermann Oberth, père du vol cosmique »)], {{p.|3}}, 11, 13, 15.</ref>.

[[Fichier:Von Braun 1952 Space Station Concept 9132079 original.jpg|thumb|left|upright=1.3|Projet de station orbitale par [[Wernher von Braun]], 1952.|alt=Vue d'un projet de station orbitale de 1952.]]

Le scientifique slovène [[Herman Potočnik]] est le premier à concevoir une [[station orbitale]] en forme de [[roue]] placée en [[orbite géostationnaire]]<ref>Noordung, H. (Potocnik), ''Das Problem der Befahrung des Weltraums'' (''Le problème du vol spatial''), Schmidt and Co., 1928.</ref>. Un des anciens assistants d'Oberth, l'astronauticien [[Wernher von Braun]], reprend en 1952 les idées de Potočnik<ref>Von Braun, Werner., ''Crossing the Last Frontier'', Colliers, 1952.</ref> avec le projet d'une [[station spatiale en forme de roue tournant sur elle-même]] afin d'assurer une [[gravité artificielle]] d'un diamètre de {{unité|75|mètres}} servant de poste avancé et de camp de base pour une [[Colonisation de la Lune|installation permanente sur la Lune]] dans la région de Sinus Roris et pour l'[[exploration de Mars]]. L'Américain [[Robert Goddard (physicien)|Robert Goddard]], un autre père de l'astronautique, est le premier à évoquer l'idée d'utilisation d'une arche spatiale à [[propulsion nucléaire (astronautique)|propulsion nucléaire]] afin de sauver l'humanité d'un [[Soleil]] mourant et de l'emmener vers un autre [[système planétaire]]<ref name="Goddard migra">{{en}} Goddard, R. H., ''The Ultimate Migration'' (manuscript), Jan.14, 1918, The Goddard Biblio Log, Friends of the Goddard Library, Nov. l l, 1972.</ref>. La peur d'une critique scientifique lui fit placer le manuscrit dans une enveloppe scellée et il ne fut publié que {{unité|50|ans}} après<ref name="histoire nasa">{{en}} [http://www.nas.nasa.gov/About/Education/SpaceSettlement/75SummerStudy/Chapt.1.html#History ''Histoire de la colonisation de l'espace'', NASA, 2002].</ref>. L'utilisation de ressources extraterrestres pour la conquête de l'espace est également énoncée par Goddard en 1920.

L'astrophysicien suisse [[Fritz Zwicky]] en 1948<ref>Zwicky, F., Morphological Astronomy, The Halley Lecture for 1948, delivered at Oxford, May 2, 1948, The Observatory, vol. 68, août 1948, {{p.|142-143}}.</ref> et l'astronome américain [[Carl Sagan]] en 1961<ref name="terraformation">Sagan, C., ''The Planet Venus'', Science, vol. 133, no. 3456, mars 24, 1961, {{p.|849-858}}.</ref> sont les premiers à émettre l'idée d'une [[terraformation]] afin de transformer les conditions de vie d'un monde pour que l'humanité puisse le coloniser. Le physicien anglais [[Freeman Dyson]] met en avant en 1960 le concept qu'une civilisation avancée pourrait avoir complètement entouré son étoile d'habitats spatiaux ou d'astéroïdes, créant ainsi une [[sphère de Dyson]]<ref>Dyson, F. J., ''Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation'', Science, vol. 131, 3 juin 1960.</ref>.

En 1975 la NASA publie une série d'études sur le sujet, réalisée en collaboration avec plusieurs universités<ref name="Space Settlements NASA">{{en}} [http://www.nas.nasa.gov/About/Education/SpaceSettlement/75SummerStudy/Table_of_Contents1.html ''Space Settlements'', A Design Study, NASA, 1975].</ref>. Ce rapport estime que pour que la colonisation spatiale soit possible, des milliers de lancements sont à envisager, ce qui nécessiterait un système de lancement bien plus économique que les fusées consommables de l'époque. C'est dans ce contexte qu'est développée la [[navette spatiale américaine]], initialement un [[Navette spatiale|lanceur réutilisable]], mais qui ne sera finalement que partiellement réutilisable en raison des coûts de développement et des restrictions budgétaires à la suite de l'arrêt progressif de la [[course à l'espace]] après la [[conquête de la Lune]].

Le physicien américain [[Gerard K. O'Neill]], dans son livre de 1977 ''La Haute Frontière : colonies humaines dans l'espace''<ref name="high frontier" />, développe l'idée d'une colonisation massive avec des habitats spatiaux gigantesques.

Après une pause en raison de l'arrêt de la course à l'espace qui était liée à la [[guerre froide]], le concept de colonisation de l'espace devient moins ambitieux mais plus réaliste, avec l'établissement de la [[station spatiale internationale]] de bases permanentes sur la [[Lune]] et ensuite sur [[Mars (planète)|Mars]] par la mise en place d'un programme à moyen et long terme de la NASA<ref name="vision for space explo 2004" /> et de l'ESA<ref name="esa lune" />. De nombreux autres projets de colonisation du Système solaire sont aussi étudiés par les scientifiques depuis des dizaines d'années, mais aucun n'a eu de financements assurés comme celui de la NASA.

== Ressources et technologies nécessaires ==
Construire des [[colonie]]s dans l'espace demande de la main-d'œuvre, de la nourriture, des matériaux de construction, de l'énergie, des transports, des communications, un environnement viable incluant la [[gravitation|gravité]] et la protection contre les [[Rayonnement|radiations]]. Pour être viable, une colonie devra être située de façon à favoriser l'accès à ces différentes ressources. Les parties suivantes développent les points étudiés par les études des scientifiques et des différentes agences spatiales.

=== Transport ===
==== Accès à l'espace ====
[[Fichier:Apollo 11 Saturn V lifting off on July 16, 1969.jpg|thumb|upright=1.2|Décollage de la mission [[Apollo 11]] à bord d'une fusée [[Saturn V]] le 16 juillet 1969.|alt=Décollage de la mission [[Apollo 11]] (1969).]]

Depuis les débuts de la [[conquête spatiale]] et les premières fusées dans les [[années 1960]], la technologie de l'accès à l'espace depuis la Terre n'a pas évolué de façon majeure, et reste fondée sur des [[lanceur spatial|lanceurs spatiaux]] consommables en dehors de la [[navette spatiale américaine]] qui a arrêté son service en 2011<ref>[http://www.cyberpresse.ca/sciences/astronomie-et-espace/201012/03/01-4348952-le-lancement-de-discovery-reporte-a-fevrier.php « Le lancement de Discovery reporté à février »], ''Cyberpresse.ca'', le 3 décembre 2010.</ref>. Les technologies actuelles permettent d'obtenir un indice constructif, c'est-à-dire le rapport entre la masse des structures et la masse des [[ergol]]s, de l'ordre de 10 %. Pour mettre en [[orbite basse]] des charges allant de quelques tonnes à quelques dizaines de tonnes au maximum, cela conduit à des lanceurs à plusieurs étages, pouvant peser des centaines de tonnes au décollage. La masse de la charge utile ne représente que quelques pour cent de la masse du lanceur au décollage. La masse à laquelle un lanceur peut donner la [[vitesse de libération]] qui permet d'échapper à l'attraction terrestre, soit {{unité|11|km/s}}, est 4 à 5 fois plus faible que la performance en orbite basse qui nécessite {{unité|8|km/s}}, ce qui multiplie le coût au kg d'autant.

Le coût est actuellement de plusieurs milliers d'euros par kg mis en orbite, en excluant les coûts de développement du lanceur. La fusée [[Ariane 5]] peut envoyer {{unité|20|tonnes}} en orbite basse pour un coût de lancement de l'ordre de 150 millions d'euros, soit {{formatnum:7500}} euros par kg de charge utile<ref>[http://archives.lesechos.fr/archives/2003/LesEchos/18898-48-ECH.htm Les industriels et l'ESA s'accordent sur le plan de sauvetage d'Ariane 5], Les Échos {{n°|18898}} du 30 avril 2003 • page 14</ref>. Pour le ravitaillement de la station spatiale internationale en [[orbite basse]], cela se chiffre de {{formatnum:11300}} euros par kg pour le vaisseau russe [[Progress]] à {{formatnum:43000}} euros par kg pour le [[véhicule automatique de transfert européen]]<ref name="ATV futura" />. Il faut compter {{formatnum:14000}} euros pour envoyer des charges utiles légères en orbite basse avec le futur lanceur [[Vega]]<ref>[http://www.flashespace.com/html/dec06/01_12.htm Vega : Test réussi du moteur P80, Flashespace.com, 01.12.06]</ref>. Pour envoyer une [[charge utile (astronautique)|charge utile]] de plus de {{unité|100|tonnes}} en orbite basse, ou {{unité|47|tonnes}} sur la Lune, il faut construire une fusée gigantesque munie de grands réservoirs pour stocker le [[carburant]] et le [[comburant]]. Un exemple d'une telle fusée est le lanceur [[Saturn V]] qui coûtait à lui seul un tiers du budget du [[programme Apollo]] en développement et lancement, soit plus de 6,4 milliards de dollars de l'époque<ref>{{en}} [http://history.nasa.gov/SP-4029/Apollo_18-16_Apollo_Program_Budget_Appropriations.htm Budget du programme Apollo à history.nasa.gov]</ref>.

Malgré ces chiffres élevés, le coût de lancement est marginal dans le coût total de certaines missions spatiales hors les coûts de développement du lanceur. Par exemple les 422 millions de dollars de coût du lanceur par la très onéreuse [[Titan IV]] ne représentent que 13 % des 3.27 milliards de dollars du budget de la [[Cassini-Huygens|Mission Cassini-Huygens]]<ref>{{en}} [http://saturn.jpl.nasa.gov/mission/quickfacts/ JPL-NASA Cassini-Huygens mission Quick Facts.]</ref>.

Cependant, le coût du transport jusqu'à l'[[orbite terrestre]] et au-delà est considéré comme une des principales limites à la conquête spatiale d'après la NASA qui pense résoudre le problème en utilisant des fusées bien plus légères grâce à de nouveaux matériaux<ref name="super spaceships NASA" />, ou en utilisant pour la colonisation les ressources de planètes, lunes ou astéroïdes avec une [[gravitation|gravité]] bien plus faible que celle de la Terre et donc des coûts réduits pour le transport comme étudié par [[Robert Zubrin]]<ref name="m_econom" /> ou O'Neill et la NASA<ref name="Space Settlements NASA" />. Il y a aussi des projets théoriques à très long terme pour construire un [[ascenseur spatial]], mais de nombreux problèmes restent à résoudre<ref>{{en}} [http://observer.guardian.co.uk/world/story/0,,1863755,00.html ''Nasa hopes to catch an elevator to space''], [[The Guardian]], 3 septembre 2006.</ref>.

==== Transports dans le Système solaire ====
[[Fichier:VASIMR spacecraft.jpg|thumb|upright=1.2|Vaisseau interplanétaire à propulsion électromagnétique à plasma [[VASIMR]] (Vue d'artiste pour la NASA).|alt=Vue d'artiste d'un vaisseau interplanétaire à [[propulsion magnéto-plasmique à impulsion spécifique variable]].]]

Des moyens de transport utilisant des ressources extérieures à la Terre pour la propulsion réduiraient les coûts de manière significative. Des carburants expédiés depuis la Terre coûteraient bien trop cher même avec les innovations exposées ci-dessus.
D'autres technologies comme la [[propulsion captive]], le [[VASIMR]], le [[moteur ionique]], la [[fusée solaire thermique]], la [[voile solaire]] et la [[propulsion nucléaire thermique]] peuvent toutes réduire potentiellement le problème des coûts et de durée de transport une fois dans l'espace<ref>{{en}} [http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=18828 ''Agreement to Commercialize Advanced NASA Rocket Concept; Former Astronaut Franklin-Chang Diaz to Lead Effort.''], Johnson Space Center, Press Release, 23 janvier 2006.</ref>. La propulsion VASIMR pourrait réduire la durée de transport entre la Terre et [[Mars (planète)|Mars]], qui est de deux ans actuellement, à seulement {{unité|39|jours}}<ref>{{en}} [http://www.adastrarocket.com/AandS_July_2006_UCD.pdf ''Earth to Mars in 39 Days?''], Astronomy & Space, {{p.|8}}, juillet 2006.</ref>.

Sur la Lune, une possibilité étudiée par la NASA est de construire une [[catapulte électromagnétique]] pour lancer les matières premières aux installations en orbite pour un coût bien moins élevé que des matières premières expédiées depuis la Terre<ref>{{en}} {{Lien brisé |url=http://www.belmont.k12.ca.us/ralston/programs/itech/SpaceSettlement/spaceresvol2/electromag.html |titre=Electromagnetic Launch of Lunar Material |consulté le=2013-04-01}} William R. Snow and Henry H. Kolm, NASA, 1992</ref>{{,}}<ref name="Space Settlements NASA" />. D'après des études théoriques réalisées par Jerome Pearson, consultant pour la NASA, un [[ascenseur spatial lunaire]] pourrait être utilisé. Contrairement à l'[[ascenseur spatial]] terrestre, il peut être construit avec des technologies existantes mais aucun programme de construction n'a encore été fixé<ref name="Pearson 2005">{{en}} [http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/1032Pearson.pdf Jerome Pearson, Eugene Levin, John Oldson and Harry Wykes, ''Lunar Space Elevators for Cislunar Space Development Phase I Final Technical Report'', 2005]</ref>.

=== Matériaux ===
Pour approvisionner les colonies orbitales, lancer des matériaux depuis la Terre reviendrait très cher, aussi des scientifiques, comme [[Robert Zubrin]], pensent faire venir les matières premières de la Lune, de [[(1) Cérès|Cérès]], des [[astéroïde géocroiseur|astéroïdes géocroiseurs]], [[Phobos (lune)|Phobos]] ou [[Déimos (lune)|Déimos]], où les forces gravitationnelles sont très inférieures et où il n'y a ni [[atmosphère planétaire|atmosphère]], ni [[biosphère]] endommageable<ref name="m_econom" />. Les colonies sur la Lune et sur [[Mars (planète)|Mars]] pourront utiliser les ressources locales, bien que la Lune ait des quantités insuffisantes en [[hydrogène]], en [[carbone]] et en [[azote]] mais beaucoup en [[oxygène]], en [[silicium]] et en métaux<ref name="L06">{{Article |langue=en |prénom1=P. |nom1=Lucey |nom2=al. |titre=Understanding the lunar surface and space-Moon interactions |périodique=[[Reviews in Mineralogy and Geochemistry|Rev. Mineral. Geochem.]] |volume=60 |année=2006 |pages=83–219}}.</ref>. Les astéroïdes géocroiseurs contiennent de grandes quantités de métaux, oxygène, hydrogène et carbone, ainsi qu'un peu d'azote mais pas suffisamment pour éviter un approvisionnement depuis la Terre. Plus éloignés, les [[Colonisation du Système solaire externe#Astéroïdes troyens|astéroïdes troyens]] semblent être à haute teneur en [[glace|glace d'eau]] et autres matériaux volatils<ref>{{en}} [http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2006/02/01_patroclus.shtml Article de l'université de Beckeley, 2006.]</ref>.

=== Énergie ===
[[Fichier:STS-130 ISS Approach.jpg|thumb|upright=1.6|left|La [[station spatiale internationale]] et ses [[Capteur solaire photovoltaïque|panneaux solaires]] vus depuis la mission [[STS-130]] en approche.|alt=Vue des panneaux solaires de la [[station spatiale internationale]].]]

L'[[énergie solaire]], abondante et fiable en orbite terrestre, est communément utilisée par les [[satellite artificiel|satellites]] et la [[station spatiale internationale]] aujourd'hui. Il n'y a pas de [[nuit]] dans l'espace, pas de [[nuage]]s, ni d'[[atmosphère planétaire|atmosphère]] pour bloquer la [[lumière]] du [[Soleil]]. L'énergie solaire disponible en watts par mètre carré à n'importe quelle distance ''d'' du Soleil peut être calculée par la formule ''E'' = 1366/''d''{{2}} ; ''d'' étant mesuré en [[unité astronomique]].

De grandes structures seront nécessaires pour convertir l'énergie solaire en [[électricité]] pour les pionniers. Sur Terre, la moyenne de consommation des pays développés est de 2 à {{unité|6|kilowatts}}.heures par personne (ou {{unité|10|mégawatts}}.heures par personne et par an)<ref>{{en}} [http://www.unescap.org/esd/energy/information/ElectricPower/1999-2000/access.htm ''UNESCAP Electric Power in Asia and the Pacific'']</ref>, les besoins dans l'espace seront sans doute bien plus grands, deux panneaux solaires de la [[station spatiale internationale]] sur huit pouvant déjà répondre aux besoins de trente habitations moyennes terrestres<ref>{{en}} [http://www.nasa.gov/mission_pages/station/behindscenes/truss_segment.html Spread Your Wings, It's Time to Fly], NASA, 26 juillet 2006.</ref>. Entre 1978 et 1981, le [[Congrès des États-Unis]] autorise la NASA et le [[Département de l'Énergie des États-Unis|DOE]] à étudier le concept. Ils organisent le ''Programme d'évaluation et de développement de satellites de production d'énergie'' qui reste l'étude la plus complète jamais réalisée sur le sujet<ref>{{en}} [http://www.nss.org/settlement/ssp/library/1978DOESPS-ProgramPlanJuly1977-August1980.pdf Satellite Power System Concept Development and Evaluation Program July 1977 - août 1980. DOE/ET-0034, février 1978, 62 p.]</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://www.nss.org/settlement/ssp/library/1978DOESPS-ReferenceSystemReport.pdf Satellite Power System Concept Development and Evaluation Program Reference System Report. DOE/ER-0023, October 1978. 322]</ref>. Particulièrement en [[impesanteur]], la lumière solaire peut être utilisée directement avec des [[four solaire|fours solaires]] faits de toiles métalliques ultralégères pouvant générer des températures de plusieurs milliers de degrés ou pour réfléchir la lumière solaire sur des cultures, le tout pour un coût quasiment nul. L'énergie pourrait même être un produit d'exportation pour les colonies spatiales en utilisant une [[transmission d'énergie sans fil]] par rayons de [[micro-onde]]s depuis des [[centrale solaire orbitale|centrales solaires orbitales]] à destination de la Lune ou de la Terre.

La Lune a des nuits de deux semaines, mais les zones situées aux pôles lunaires ont un ensoleillement permanent. Mars est plus loin du Soleil et subit parfois des [[tempête de sable|tempêtes de poussières]] atténuant un peu l'intensité de son rayonnement. Néanmoins, son atmosphère filtre moins le rayonnement solaire que celle de la Terre, ce qui permet d'espérer une exploitation de l'énergie solaire avec une efficacité du même ordre, avec en plus, une plus grande régularité d'ensoleillement<ref>{{en}} 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.</ref>.

L'[[énergie nucléaire]] resterait donc une alternative pour une énergie continue sur ces corps célestes, mais aucun minerai d'[[uranium]] n'ayant encore été détecté, il faudrait apporter la matière première depuis la Terre comme cela est prévu pour les missions martiennes par la NASA<ref name="NASA mars" />. Le développement de la [[fusion nucléaire]] serait un avantage pour les colonies, l'[[hélium 3]] étant présent sur de nombreux corps du Système solaire dont la Lune, dans le [[régolite]] de surface et les [[Géante gazeuse|géantes gazeuses]]. Une des grandes difficultés de l'utilisation de l'énergie solaire thermique ou de l'énergie nucléaire dans des environnements avec peu ou pas d'atmosphère sera de disperser l'inévitable chaleur générée du [[cycle de Carnot]]. Cela requerrait de grandes surfaces radiantes pour disperser la chaleur par rayonnement [[infrarouge]].

=== Communications ===
Comparée aux autres besoins, la communication est facile pour l'orbite terrestre ou lunaire, la plupart des communications actuelles passant déjà par [[Satellite artificiel|satellite]]. Cependant les communications avec [[Mars (planète)|Mars]] et au-delà souffriront de retards dus à la [[vitesse limite|propagation de la lumière et autres phénomènes ondulatoires]]. Pour [[Mars (planète)|Mars]], cela représente de 3 à 22 minutes selon sa proximité avec la Terre (pour une communication simple sans réponse)<ref>{{en}} Scot Stride, ''Microrover Telecommunications Frequently Asked Questions'', NASA-JPL, Telecommunications Hardware, Section 336 [http://science.ksc.nasa.gov/mars/rovercom/rovfaqt.html#faq8 Mars Lire en ligne].</ref> et plus longtemps pour les colonies plus éloignées. Les communications avec des colonies situées autour d'autres étoiles se chiffreraient en années pour les plus proches.

=== Habitabilité ===
[[Fichier:John Phillips working on Elektron.jpg|thumb|upright=1.1|L'officier scientifique et ingénieur de vol [[John L. Phillips]] répare un système de génération d'oxygène Elektron de fabrication russe à bord de l'[[station spatiale internationale|ISS]], mai 2005.|alt=[[John L. Phillips]] réparant un système générateur d'oxygène.]]

Une relation de survie entre des organismes, leur habitat et un environnement extra-terrestre peut être effectuée de trois manières différentes, ou par combinaison de celles-ci :
* organismes et habitats complètement isolés de l'environnement avec une [[biosphère]] artificielle, tel [[Biosphère II]] ou autre [[système de support de vie]] ;
* changer l'environnement pour qu'il devienne un habitat viable avec une [[terraformation]]<ref name="terraformation" /> ;
* changer les organismes pour qu'ils deviennent adaptés à leur nouvel environnement à l'aide du [[génie génétique]] ou par la création de [[Cyborg|cyborgs]], comme évoqué par le [[transhumanisme]].

Les deux dernières solutions étant encore du domaine de la [[science-fiction]] ou du théorique, le système de support de vie est la solution immédiate. Les colons auront en effet besoin d'[[air]], d'[[eau]], de [[nourriture]], de [[gravitation|gravité]] et d'une [[température]] adéquate pour survivre de longues périodes. Sur Terre, la [[biosphère]] fournit tout cela. Dans les installations spatiales, [[Système écologique fermé|un système relativement réduit et en circuit fermé]] devra recycler tous les éléments nécessaires à la vie sans aucune panne possible. La NASA et l'ESA étudient les diverses possibilités de systèmes de support de vie qui vont bien plus loin au niveau [[recyclage]] des déchets que ce qui est actuellement utilisé sur la station spatiale internationale<ref name="Advanced Life Support : Baseline Values and Assumptions Document">{{en}} 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. [http://ston.jsc.nasa.gov/collections/TRS/_techrep/CR-2004-208941.pdf Texte complet PDF]</ref>{{,}}<ref name="MELiSSA">{{Lien web |langue=en |titre=MELiSSA |url=http://www.esa.int/SPECIALS/Melissa/ |site=esa.int |date=19-11-2007 |consulté le=17-07-2008}}.</ref>{{,}}<ref name="Waste not, want not on the road to Mars">{{Lien web |langue=en |titre=Waste not, want not on the road to Mars |url=http://www.esa.int/esaCP/ESA9CV0VMOC_Life_0.html |site=esa.int |date=26-07-2001 |consulté le=17-07-2008}}.</ref>.

Le plus proche système de support de vie actuel est sûrement celui du [[sous-marin nucléaire]]. Il utilise des systèmes mécaniques pour subvenir aux besoins humains pendant des mois sans faire surface. Cependant, ces sous-marins relâchent du [[dioxyde de carbone]] bien qu'ils recyclent l'[[oxygène]]. Le recyclage du [[dioxyde de carbone|CO<sub>2</sub>]] a été envisagé en littérature en utilisant la [[réaction de Sabatier]] ou la [[réaction de Bosch]].

Pour les missions martiennes, la NASA prévoit trois systèmes de survie redondants afin d'éviter toute [[tolérance aux pannes|panne critique]]. Deux sont basés sur des systèmes de purification et transformation chimique comme ceux utilisés dans la [[Navette spatiale américaine|navette spatiale]]. Le troisième utilise des [[plante]]s cultivées localement pour produire de l'eau et de l'oxygène pour les astronautes, mais cette dernière technologie doit être encore validée<ref name="NASA mars">{{en}} {{Dr}} David R. Williams, A Crewed Mission to Mars, NASA [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/mars/marssurf.html Lire en ligne.]</ref>.

Le projet [[Biosphère II]], en [[Arizona]], a montré qu'une biosphère petite, complexe, confinée et artificielle pouvait supporter {{unité|8|personnes}} pour une durée d'au moins un an, bien qu'il y ait eu de nombreux problèmes. Après un an, alors que la mission devait durer deux ans, il a fallu que Biosphère II se réapprovisionne en oxygène<ref>{{en}} [http://www.biospherics.org/experimentchrono1.html ''Biosphere 2: The Experiment'', 14 janvier 2008].</ref>.

Au-delà de Biosphère II, des stations de recherche en environnements hostiles comme la base [[Amundsen-Scott]] en [[Antarctique]] ou celle de ''Flashline Mars Arctic Research Station'' de l'[[île Devon]], peuvent aussi fournir une expérience de la construction et de l'opération d'avant-poste sur d'autres mondes. La ''Mars Desert Research Station'', maintenue par la [[Mars Society]], est un habitat construit pour ces raisons dans le désert de l'[[Utah]]. Pour cette dernière, si le terrain ressemble à celui de [[Mars (planète)|Mars]], les températures sont bien plus chaudes et le climat environnant n'est pas le plus inhospitalier sur Terre.

== Risques et contraintes sur la santé ==
{{Article détaillé|Adaptation humaine à l'espace}}
[[Fichier:Moonmir sts91 big.jpg|thumb|upright=1|De nombreuses données concernant les effets sur la santé des vols spatiaux de longues durées ont été collectées grâce aux études réalisées sur les cosmonautes russes. Ici la station [[Mir (station spatiale)|Mir]] et la [[Lune]], juin 1998.|alt=La [[Mir (station spatiale)|station Mir]].]]

La [[NASA]] a défini 45 risques - répartis en 16 disciplines - associés à la santé, la sécurité et les performances d'un équipage durant une mission spatiale<ref name="Risk Reduction Strategie for Human Space Exploration">{{Lien web |langue=en |titre=Bioastronautics Roadmap - a Risk Reduction Strategie for Human Space Exploration |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/index.jsp |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>{{,}}<ref name="A Review of NASA's Bioastronautics Roadmap">{{Ouvrage |langue=en |nom1=David Longnecker, Ricardo Molins |titre=A Risk Reduction Strategy for Human Exploration of Space:A Review of NASA's Bioastronautics Roadmap |éditeur=Committee on Review of NASA's Bioastronautics Roadmap, National Research Council |année=2006 |pages totales=162 |isbn=0-309-09948-X |lire en ligne=http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=11467#toc}}</ref> et qui affecteraient donc aussi des colons dans l'espace ou sur une planète à faible gravité nécessitant un habitat. Les principaux risques répertoriés concernent :
* l'[[ostéoporose]]<ref name="Bone Loss">{{Lien web |langue=en |titre=Bone Loss |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=1 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, incluant un risque accéléré de perte et de fracture osseuse, une réparation osseuse altérée{{etc.}} ;
* les atteintes cardio-vasculaires<ref name="Cardiovascular Alterations">{{Lien web |langue=en |titre=Cardiovascular Alterations |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=2 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, troubles du rythme cardiaque et diminution des fonctions cardio-vasculaires ;
* les risques immunologiques et infectieux<ref name="Immunology & Infection">{{Lien web |langue=en |titre=Immunology & Infection |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=4 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, dysfonctionnement immunitaire ; allergies et auto-immunité ; modification des interactions entre les microbes et l'hôte ;
* les altérations des muscles squelettiques<ref name="Skeletal Muscle Alterations">{{Lien web |langue=en |titre=Skeletal Muscle Alterations |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=5 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, réduction de la masse, de la force et de l'endurance musculaire ; susceptibilité accrue aux lésions musculaires ;
* les problèmes d'adaptation sensorielle et motrice<ref name="Sensory-Motor Adaptation">{{Lien web |langue=en |titre=Sensory-Motor Adaptation |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=6 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, diminution des capacités pour la réalisation de tâches opérationnelles durant le vol, l'entrée, l'atterrissage et réadaptation ; cinétose ;
* les problèmes d'ordre nutritionnel<ref name="Nutrition">{{Lien web |langue=en |titre=Nutrition |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=7 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>{{,}}<ref name="Advanced Food Technology">{{Lien web |langue=en |titre=Advanced Food Technology |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=14 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, nutrition inadaptée... ;
* les problèmes comportementaux et liés au facteur humain<ref name="Behavioral Health & Performance and Space Human Factors (Cognitive)">{{Lien web |langue=en |titre=Behavioral Health & Performance and Space Human Factors (Cognitive) |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=10 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, mauvaise adaptation psychologique ; problèmes neuro-comportementaux ; inadéquation entre les capacités cognitives de l'équipage et les tâches demandées ; manque de sommeil et désorganisation des rythmes circadiens ;
* problèmes liés aux rayonnements spatiaux<ref name="Radiation">{{Lien web |langue=en |titre=Radiation |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=11 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, carcinogénèse ; risques sur le [[système nerveux central]] ; risques tissulaires chroniques et dégénératifs... ;
* et les risques environnementaux<ref name="Environmental Health">{{Lien web |langue=en |titre=Environmental Health |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=3 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>{{,}}<ref name="Advanced Life Support">{{Lien web |langue=en |titre=Advanced Life Support |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/discipline.jsp?filterDisciplines=15 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>, contamination de l'air et de l'eau ; maintien d'une atmosphère acceptable, d'une eau potable, d'un équilibre thermique dans les parties habitables et gestion des déchets.

=== Vie en faible gravité ===
[[Fichier:Yury Onufrienko exercises on a treadmill in the Zvezda Service Module.jpg|thumb|left|upright=0.9|Le commandant [[Iouri Onoufrienko]] en exercice à bord de l'ISS. La marche sur [[tapis roulant (transport)|tapis roulant]] est l'un des moyens les plus efficaces pour retarder l'[[atrophie]] musculaire.|alt=[[Iouri Onoufrienko]] sur un [[tapis roulant (transport)|tapis roulant]] à bord de l'ISS.]]

Les effets néfastes pour un organisme humain vivant en [[impesanteur]] sur une longue période de temps ont été mis en évidence grâce aux séjours de longue durée dans les stations orbitales [[Saliout]], [[Mir (station spatiale)|Mir]] et [[station spatiale internationale|ISS]] de cosmonautes comme [[Valeri Polyakov]] ({{unité|14|mois}} d'affilée à bord de Mir et {{unité|678|jours}} cumulés dans l'espace), [[Sergei Avdeyev]] ({{unité|748|jours}}) ou [[Sergueï Krikaliov]] ({{unité|803|jours}}).

Si le [[mal de l'espace]] provoque à court terme des effets comme une désorientation ou des troubles digestifs bénins, l'[[adaptation humaine à l'espace]] et à l'absence de gravité lors de séjours prolongés pose davantage de problèmes. On constate notamment une perte de la masse musculaire, l'apparition d'[[ostéoporose]] et une baisse de l'efficacité du [[système immunitaire]].

En situation de microgravité ou d'impesanteur, le système musculo-squelettique n'est plus soumis aux contraintes que lui impose la gravité sur Terre, entrainant son altération progressive. Après un vol spatial, des modifications sont constatées dans la balance calcique qui devient négative à la suite d'une réduction de l'absorption intestinale du [[calcium]] et d'une augmentation de l'excrétion digestive et urinaire<ref name="effects of spaceflight on bone">{{Article |langue=en |auteur1=Russell T. Turner |titre=Physiology of a Microgravity Environment. Invited Review: What do we know about the effects of spaceflight on bone? |périodique=J Appl Physiol |volume=89 |numéro=2 |année=2000 |lire en ligne=http://jap.physiology.org/cgi/content/full/89/2/840 |résumé=http://jap.physiology.org/cgi/content/abstract/89/2/840 |consulté le=8 juillet 2008 |pages=840-847}}</ref>. Les effets sur la [[densité minérale osseuse]] sont très variables mais l'ostéoporose est plus importante sur les os de la partie inférieure du corps, celle habituellement en charge, le bassin, les vertèbres lombaires et les cols fémoraux<ref name="bone changes among astronauts">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. {{PMID|9606509}}.</ref>. L'exercice physique seul ne semble pas suffisant pour maintenir constante la masse osseuse et des moyens pharmacologiques sont en cours d'évaluation<ref>{{Article |langue=en |auteur1=Cavanagh PR, Licata AA, Rice AJ |titre=Exercise and pharmacological countermeasures for bone loss during long-duration space flight |périodique=Gravit Space Biol Bull |volume=18 |numéro=2 |date=2005 Jun |lire en ligne=http://gravitationalandspacebiology.org/index.php/journal/article/viewFile/345/346 |résumé=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16038092 |consulté le=8 juillet 2008 |pages=39-58 |id=16038092}}</ref>.

De même, les [[muscles squelettiques]], moins sollicités, sont également altérés avec l'apparition d'une [[atrophie]] musculaire, d'un déclin en force maximale et en puissance, entraînant une diminution des capacités fonctionnelles et une augmentation de la fatigabilité des muscles des membres. Afin de limiter l'atteinte musculaire, il semblerait que la méthode la plus efficace soit des exercices physiques à haute intensité en résistance, réalisés sur de courtes durées mais de façon répétée dans la journée<ref>{{Article |auteur1=Fitts RH, Riley DR, Widrick JJ |titre=Functional and structural adaptations of skeletal muscle to microgravity. |périodique=J Exp Biol |volume=204 |mois=09 |année=2001 |lire en ligne=http://jeb.biologists.org/cgi/content/full/204/18/3201 |résumé=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11581335 |consulté le=8 juillet 2008 |pages=201-8}}</ref>{{,}}<ref name="Microgravity and skeletal muscle">{{Article |langue=en |auteur1=Fitts RH, Riley DR, Widrick JJ |titre=Physiology of a Microgravity Environment. Invited Review: Microgravity and skeletal muscle |périodique=J Appl Physiol |numéro=2 |année=2000 |lire en ligne=http://jap.physiology.org/cgi/content/full/89/2/823 |résumé=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10926670?ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DiscoveryPanel.Pubmed_Discovery_RA&linkpos=2&log$=relatedarticles&logdbfrom=pubmed |consulté le=8 juillet 2008 |pages=823-39}}</ref>.

[[Fichier:20G centrifuge.jpg|thumb|right|upright=1|Centrifugeuse de 20 G au [[Ames Research Center]] de la NASA.|alt=Centrifugeuse aux [[Ames Research Center]].]]

La solution idéale pour les colonies situées dans des [[Habitat spatial|habitats spatiaux]] est l'établissement d'une [[gravité artificielle]] en utilisant la rotation ou l'accélération. L'effet [[physiologie|physiologique]] est par contre inconnu pour des colons situés sur des mondes avec une gravité inférieure à celle de la Terre comme la [[Lune]] ou [[Mars (planète)|Mars]] et le problème ne peut être résolu aussi facilement que pour une installation située dans l'espace. Les moyens pour éviter tout problème de santé seraient un entrainement intensif ou l'utilisation de [[centrifugeuse]]s. Une évolution physiologique d'astronautes soumis à l'impesanteur au très long terme, voire toute leur vie depuis leur naissance ou sur plusieurs générations, pourrait être, selon l'ESA, une atrophie des jambes qui auraient perdu leur mobilité, mais des bras qui garderaient une musculature comparable à celle d'un humain toujours soumis à l'attraction terrestre<ref name="vivre en apesanteur">''Vivre en apesanteur'', Antoine Ramas, documentaire diffusé le 29 juillet 2008 sur [[France 5]].</ref>. Les biologistes et neurophysiologistes de l'ESA ont souligné que la survie au long terme en impesanteur était moins un problème qu'un retour sur Terre après un séjour de très longue durée<ref name="vivre en apesanteur" />.

=== Rayonnements spatiaux ===
{{Article détaillé|Météorologie de l'espace}}
[[Fichier:Andes Mountains as seen from Gemini 7 - GPN-2000-001067.jpg|thumb|upright=1.1|Sa [[magnétosphère]] et son [[Atmosphère (Terre)|atmosphère]] protègent naturellement la [[Terre]] du [[rayonnement solaire]] et des [[rayon cosmique|rayons cosmiques]]. Les colonisateurs ne bénéficieront plus de ces protections sur la plupart des planètes connues ou dans l'espace.|alt=Vue de la Terre et son atmosphère.]]

Un des risques naturels les plus dangereux pour les astronautes est l'exposition aux [[Rayonnement ionisant|rayonnements]] spatiaux, qui représente l'un des obstacles majeurs à l'exploration humaine du Système solaire<ref name="Radiations : Les conséquences sur la santé des astronautes">{{fr}} {{Lien web |titre=Radiations : Les conséquences sur la santé des astronautes |url=http://www.flashespace.com/html/mai08/06_05_08.htm |site=flashespace.com |date={{date|6|mai|2008}} |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>. Ce rayonnement provient essentiellement des particules émises par le [[rayonnement solaire]], des [[rayon cosmique|rayons cosmiques]] et de la [[ceinture de Van Allen]] entourant la Terre<ref name="Les radiations, un risque sérieux pour les astronautes">{{fr}} {{Lien web |titre=Vols habités, Les radiations, un risque sérieux pour les astronautes |url=http://www.flashespace.com/html/avril07/23a_04.htm |site=flashespace.com |date={{date|23|avril|2007}} |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>. L'effet négatif des radiations sur la santé des astronautes sera d'autant plus important que les vols spatiaux de longue durée s'éloigneront de l'orbite basse terrestre offrant une certaine protection<ref name="Radiations : Les conséquences sur la santé des astronautes" />.

Les [[particule élémentaire|particules]] émises par ces rayonnements envoient une énergie suffisante pour modifier les molécules d'[[ADN]], pouvant provoquer différents dégâts en fonction de l'intensité et de la durée de l'exposition. À faible dose, il n'y a pas de danger, les [[Cellule (biologie)|cellules]] mortes étant remplacées naturellement par de nouvelles cellules. Par contre, lors d'une exposition particulièrement longue ou intense, les capacités de [[réparation de l'ADN]] sont dépassées et les cellules seront endommagées ou tuées, entraînant des problèmes de santé à court ou long terme<ref name="Les effets des rayonnements sur le corps humain">{{fr}} {{Lien web |titre=Les effets des rayonnements sur le corps humain |url=http://www.flashespace.com/html/avril07/23a_04.htm |site=flashespace.com |date={{date|23|avril|2007}} |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>.

L'exposition aux rayonnements spatiaux dépend de facteurs tels que l'altitude, le degré de protection de l'astronaute, la durée de sa mission, la durée et l'intensité de l'exposition et le type de rayonnements<ref name="Les effets des rayonnements sur le corps humain" />. La vulnérabilité d'un individu aux rayonnements dépend de sa sensibilité aux radiations, de son âge, de son sexe et de son état de santé général ; d'autres variables, comme l'impesanteur ou la température corporelle, peuvent également intervenir<ref name="Les effets des rayonnements sur le corps humain" />.

Certaines affections aigües comme des modifications sanguines ou des troubles digestifs (diarrhées, nausées, vomissements) peuvent être bénignes et guérir spontanément. D'autres peuvent être beaucoup plus sévères et entrainer la mort. L'exposition aux rayonnements ne provoque habituellement pas d'effets aigus, sauf en cas d'exposition à d'importantes éruptions solaires produisant des niveaux de [[rayonnement|radiation]] très importants<ref name="Les effets des rayonnements sur le corps humain" /> et pouvant être mortels<ref>{{en}} [http://science.nasa.gov/headlines/y2004/17feb_radiation.htm ''Can People go to Mars?'', NASA, 17 février 2004]</ref>. Le principal problème est l'exposition chronique aux rayonnements spatiaux entrainant des effets à long terme comme des [[cataracte (maladie)|cataractes]], une [[Stérilité humaine|stérilité]], des [[cancer]]s<ref name="Les effets des rayonnements sur le corps humain" />{{,}}<ref name="Radiations : Les conséquences sur la santé des astronautes" />, voire un [[vieillissement]] prématuré<ref name="Le vieillissement prématuré des astronautes">{{fr}} {{Lien web |titre=Le vieillissement prématuré des astronautes |url=http://www.flashespace.com/html/mars06/27_03.htm |site=flashespace.com |date={{date|27|mars|2006}} |consulté le={{date|7|juillet|2008}}}}.</ref>. Un effet noté, mais non encore étudié scientifiquement, est que 80 % des enfants d'astronautes, toute nationalité confondue, sont des filles. Cet effet avait déjà été observé chez les [[Pilote (aviation)|pilotes de chasse]] et cela serait lié aux radiations ou aux micro-ondes. Les enfants des astronautes n'ont en revanche eu aucun problème de santé sérieux<ref name="amour espace">{{fr}} Jean Étienne, ''Faire l'amour est-il possible dans l'espace ?'', Futura-Sciences, 14 février 2007 {{Lien brisé |url=http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/univers/d/faire-lamour-est-il-possible-dans-lespace_10370/ |titre=Lire en ligne. |consulté le=2013-04-12}}</ref>.

L'établissement de normes concernant les doses limites de radiation auxquelles peuvent être exposés les astronautes est le sujet d'étude du comité international traitant des questions médicales concernant les astronautes de la [[Station spatiale internationale]], constitué du Groupe multilatéral des activités médicales<ref>{{Lien brisé |url=http://www.space.gc.ca/asc/fr/astronautes/mso_support.asp |titre=ISS MMOP |consulté le=2013-04-01}}.</ref> et de son groupe de travail sur les rayonnements<ref>{{Lien brisé |url=http://www.space.gc.ca/asc/fr/astronautes/mso_groupes.asp#rayonnements |titre=RHWG |consulté le=2013-04-01}}</ref>. Les normes sont établies en suivant les recommandations établies par l'''International Commission on Radiological Protection''<ref>{{en}} [http://www.icrp.org/ CIPR International Commission on Radiological Protection.]</ref> et le ''National Council on Radiation Protection and Measurements''<ref>{{en}} [http://www.ncrp.com/ NCRP.]</ref>. Si un astronaute dépasse la dose limite établie pour la durée de sa carrière, il est interdit de vols spatiaux. Les limites d'exposition aux rayonnements pour des intervalles de trente jours et d'un an sont destinées à éviter les effets aigus alors que les limites établies pour une carrière entière sont destinées à protéger contre les effets à long terme<ref name="Les effets des rayonnements sur le corps humain" />.

Les agences spatiales doivent étudier les risques encourus et développer des technologies de protection adéquates.

Les installations devront être entourées de boucliers pour absorber les radiations. Cela peut être fait sur la Lune, [[Mars (planète)|Mars]] ou les astéroïdes en utilisant le [[régolithe]] local ou en construisant des installations souterraines. Le [[blindage (mécanique)|blindage]] des vaisseaux interplanétaires et des stations orbitales posera plus de problèmes car il représente un supplément de poids important et donc de coût, et devra être à la fois efficace et léger. Si un blindage de quelques centimètres d'épaisseur peut limiter l'exposition aux particules issues des éruptions solaires, il faudrait des boucliers épais de plusieurs mètres pour arrêter les rayons cosmiques beaucoup plus énergétiques, solution totalement irréaliste actuellement<ref name="Les radiations, un risque sérieux pour les astronautes" />. Des concepts plus exotiques existent, tel celui consistant à créer une sorte de [[magnétosphère]] miniature capable de protéger les astronautes des rayonnements<ref name="Les radiations, un risque sérieux pour les astronautes" />.

=== Nutrition ===
[[Fichier:NASA Image ISS013E13224 Nutrition.jpg|thumb|upright=1.2|L'astronaute [[Jeffrey Williams (astronaute)|Jeffrey Williams]] à bord de l'ISS déballant des sacs contenant de la nourriture. Un repas équilibré est important pour le maintien d'une bonne [[nutrition]] et d'une bonne santé durant une exploration de longue durée.|alt=[[Jeffrey Williams (astronaute)|Jeffrey Williams]] déballant de la nourriture à bord de l'ISS.]]

Afin d'assurer une [[alimentation]] adaptée aux futurs colons, indispensable pour des missions spatiales de longue durée, les spécialistes doivent d'abord étudier les modifications environnementales consécutives aux vols spatiaux et déterminer les besoins spécifiques influencés par les nombreuses modifications physiologiques constatées lors des séjours dans l'espace<ref name="Space Travel and Nutrition">{{Lien web |langue=en |auteur=Scott M. Smith, Barbara L. Rice |titre=Space Travel and Nutrition |url=http://www.faqs.org/nutrition/Smi-Z/Space-Travel-and-Nutrition.html |site=faqs.org |consulté le={{date|8|juillet|2008}}}}.</ref>.
Il est maintenant évident que le statut nutritionnel est altéré durant et après des vols spatiaux de longue durée. Chez la plupart des astronautes, on constate des apports énergétiques particulièrement bas, associés à des apports insuffisants en [[vitamine]]s et en [[minéraux]]. On constate également une baisse de l'[[hémoglobine]], du [[Volume globulaire moyen|VGM]] et des [[Érythrocyte|globules rouges]] qui pourrait être due à un trouble du métabolisme du [[fer]] lié à la microgravité. Des suppléments nutritifs peuvent être utilisés pour limiter ces effets, mais des recherches sont encore nécessaires<ref name="Nutritional Status of Astronauts 2001">{{Article |langue=en |auteur1=Smith SM, Zwart SR, Block G, Rice BL, Davis-Street JE |titre=The Nutritional Status of Astronauts Is Altered after Long-Term Space Flight Aboard the International Space Station |périodique=[[Journal of Nutrition|J. Nutr.]] |volume=135 |numéro=3 |mois=03 |année=2005 |lire en ligne=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/135/3/437 |résumé=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15735075 |consulté le=8 juillet 2008 |pages=437-43}}</ref>. L'apport en macronutriments peut être assuré de façon satisfaisante à bord des vaisseaux, mais un apport adéquat en micronutriments reste un problème à résoudre<ref name="Nutritional Status of Astronauts 2005">{{Article |langue=en |auteur1=Smith SM, Davis-Street JE, Rice BL, Nillen JL, Gillman PL, Block G |titre=Nutritional status assessment in semiclosed environments: Ground-based and space flight studies in humans |périodique=[[Journal of Nutrition|J. Nutr.]] |volume=131 |numéro=7 |année=2001 |lire en ligne=http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/131/7/2053 |résumé=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11435529 |consulté le=8 juillet 2008 |pages=2053-61 |id=11435529}}</ref>. Le problème sera aggravé dans les colonies spatiales les plus éloignées de la Terre et une indépendance alimentaire capable de couvrir tous les besoins nutritionnels de ses habitants sera certainement une question de survie en cas de problème d'importation. Comme les effets au long terme de gravités faibles comme celle de la Lune ou de [[Mars (planète)|Mars]] sont inconnus, les besoins nutritionnels exacts d'humains sur ces mondes sont également théoriques et on ne peut extrapoler qu'à partir des expériences conduites en orbite terrestre.

=== Psychologie ===
[[Fichier:Truly and Bluford Asleep on Middeck - GPN-2000-001079.jpg|thumb|left|upright=1|Un bon [[sommeil]] est indispensable au maintien des performances humaines (le commandant [[Richard H. Truly]] et le spécialiste de mission [[Guion Bluford]] à bord de la [[navette spatiale]] [[Navette spatiale Challenger|Challenger]], 1983).|alt=[[Richard H. Truly]] et [[Guion Bluford]] dormant à bord de la [[navette spatiale]] [[Navette spatiale Challenger|Challenger]].]]

La vie dans une colonie supposera un [[stress]] et une adaptation psychologique face à de nouvelles conditions de vie. La NASA pense que la sécurité de l'équipage et le bon déroulement d'une mission de longue durée pourraient être gravement menacés en cas de défaillance [[psychologie|psychologique]] humaine telle que des erreurs dans la réalisation des tâches importantes, des problèmes de communication et de [[dynamique de groupe]] au sein de l'équipage, un stress psychologique critique consécutif à un séjour en milieu confiné ou à des troubles du [[sommeil]] chroniques<ref name="Behavioral Health & Performance and Space Human Factors (Cognitive)" />. Les cas d'équipages ayant eu des problèmes à coopérer et à travailler ensemble ou avec les contrôleurs au sol sont nombreux, que ce soit dans les programmes spatiaux américains ou russes. Des problèmes relationnels et de mauvaise communication ont déjà entrainé des situations potentiellement dangereuses, comme ces membres d'équipage refusant de se parler ou de communiquer avec le sol lors de la réalisation d'opérations critiques<ref name="Human Performance Failure Due to Poor Psychosocial Adaptation">{{Lien web |langue=en |titre=Risk 24: Human Performance Failure Due to Poor Psychosocial Adaptation |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/risk.jsp?showData=24 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|10|juillet|2008}}}}.</ref>.

Les facteurs de risque sont une mauvaise adaptation psychologique, des problèmes de sommeil et de [[rythme circadien]], des problèmes de l'interface humain/système, des affections neuropsychiatriques comme un syndrome [[Dépression (médecine)|anxio-dépressif]]<ref name="Behavioral Health & Performance and Space Human Factors (Cognitive)" />.

Cette défaillance des performances humaines peut être due à une mauvaise adaptation psychologique vis-à-vis du stress inhérent à un vol spatial. Les causes de ce stress sont les risques potentiels liés à la mission et la vie en milieu confiné et isolé. Ce stress peut être accru par la monotonie et l'ennui, notamment au niveau alimentaire, par les problèmes d'autonomie et de dépendance aux autres, par la [[promiscuité]], par la séparation avec la famille et les amis, par la durée du vol, par des incompatibilités et des tensions interpersonnelles, par des défaillances mécaniques du vaisseau, par une mauvaise communication, par des troubles du sommeil ou un isolement social<ref name="Human Performance Failure Due to Poor Psychosocial Adaptation" />.

Le dérèglement des [[cycle circadien|cycles circadiens]], une dégradation aiguë et chronique de la qualité et de la quantité de sommeil sont un risque bien connu des vols spatiaux entraînant fatigue, baisse des performances et augmentation du stress. Toutes les études du sommeil dans l'espace ont montré que la durée moyenne de sommeil est abaissée à 6 heures par jour, voire moins lors de la réalisation d'interventions importantes ou en cas d'urgence. La qualité du sommeil des astronautes dans l'espace est également altérée. Les médications les plus fréquemment administrées sont des [[hypnotique]]s. Ces problèmes peuvent diminuer sévèrement les performances cognitives de l'équipage, posant des risques pour sa sécurité et le succès de la mission<ref name="Human Performance Failure Due to Sleep Loss and Circadian Rhythm Problems">{{Lien web |langue=en |titre=Risk 27: Human Performance Failure Due to Sleep Loss and Circadian Rhythm Problems |url=http://bioastroroadmap.nasa.gov/User/risk.jsp?showData=27 |site=bioastroroadmap.nasa.gov |éditeur=NASA |consulté le={{date|10|juillet|2008}}}}.</ref>.

Les solutions à envisager pour limiter ce risque sont la mise en place de critères de sélection rigoureux de l'équipage avant une mission. Une fois en vol, une surveillance discrète des niveaux de stress, des stratégies d'ajustement et d'adaptation, de la performance et du sommeil avec un protocole précis pour le diagnostic et le traitement des maladies psychologiques et comportementales pouvant survenir, est indispensable pour assurer un sommeil de qualité, mettre en place une répartition et un planning précis des charges de travail<ref name="Behavioral Health & Performance and Space Human Factors (Cognitive)" />.

== Viabilité à long terme ==
=== Lois ===
Le [[traité de l'espace]] limite déjà l'utilisation de l'espace et des corps célestes à des fins [[militaire]]s ou l'appropriation des ressources d'une planète<ref name="space law">{{en}} [http://www.unoosa.org/oosa/en/SpaceLaw/outerspt.html Texte complet du traité de l'espace] (SpaceLaw) sur http://www.unoosa.org.</ref>{{,}}<ref>Pour plus de détails texte intégral sur [[wikisource:Outer Space Treaty of 1967]]</ref>. La Lune est par exemple considérée comme [[res communis]].

L'espace et les planètes sont soumis par ce traité au [[droit international public]] (article II) alors que les colons sont soumis au droit de la nation propriétaire du vaisseau ou de la base où ils résident (article VIII)<ref name="space law" />, comme c'est le cas sur les navires dans les [[Haute mer|eaux internationales]]. Le [[droit de l'espace]], régi par l'[[assemblée générale des Nations unies]], règlemente de nombreux aspects de l'exploitation de l'espace et de ses ressources, comme la résolution 47/68 sur les Principes relatifs à l'utilisation de sources d'énergie nucléaire dans l'espace<ref>Résolution 47/68 adoptée le 14 décembre 1992.</ref>, ou portant sur la coopération internationale en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace au profit et dans l'intérêt de tous les États<ref>Résolution 51/122 du 13 décembre 1996.</ref>.

Le 17 décembre 2020, la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]] et [[Organisation des Nations unies|l'ONU]], à travers l'[[Bureau des affaires spatiales des Nations unies|UNOOSA]], ont signé un protocole d'accord visant à une exploitation pacifique et collaborative de l'espace<ref>{{Lien web |langue=fr |prénom=Mathilde |nom=Rochefort |titre=L'ONU et la NASA ont signé un protocole d'accord pour une "utilisation pacifique" de l'espace |url=https://www.clubic.com/nasa/actualite-25820-sr-l-onu-et-la-nasa-ont-signe-un-protocole-d-accord-pour-une-utilisation-pacifique-de-l-espace.html |site=Clubic.com |date=2020-12-29 |consulté le=2020-12-29}}.</ref>.

=== Reproduction ===
[[Fichier:Oryzias latipes(Hamamatsu,Shizuoka,Japan,2007)-1.jpg|thumb|right|upright=1|Le poisson [[Oryzias latipes]] s'est reproduit avec succès dans l'espace.|alt=[[Oryzias latipes]], poisson s'étant reproduit avec succès dans l'espace.]]

La reproduction des humains dans l'espace est encore un sujet tabou pour les agences spatiales, mais il soulève aussi de nombreuses contraintes physiques et biologiques<ref name="amour espace" /> et sera primordial pour la survie au long terme des colonies. La reproduction dans l'espace a déjà été expérimentée de nombreuses fois sur une multitude d'espèces d'insectes, poissons, amphibiens et mammifères avec des succès, mais aussi avec certains échecs qui ont révélé que la pesanteur était un facteur important dans la reproduction.

Par exemple, des expériences ont montré qu'une période de pesanteur 3 heures après la fécondation était nécessaire pour assurer la [[bilatérien|symétrie bilatérale]] sur des larves de grenouilles<ref name="amour espace" />. Des œufs de poulet n'ont pu être fécondés en orbite et des expériences sur des tritons, les [[Pleurodèle de Waltl]], menées en 1996 et 1998 par les spationautes [[Claudie Haigneré]] puis [[Léopold Eyharts]] à bord de la station [[Mir (station spatiale)|Mir]] lors des missions franco-russes CASSIOPEE puis PEGASE, ont montré l'apparition d'anomalies lors de la fécondation et du développement embryonnaire<ref name="amour espace" />. Lors d'une expérience soviétique, « 5 rats femelles et 2 mâles sont restés {{unité|19|jours}} en orbite, sans engendrer de naissances après leur retour sur Terre. Mais il n'est pas certain qu'ils aient copulé »<ref name="amour espace" />, la microgravité pouvant gêner l'accouplement dans les positions habituelles aux animaux.

Par contre, le poisson [[Oryzias latipes]] s'est reproduit avec succès en 1994<ref name="amour espace" />, avec la naissance de 8 alevins malgré quelques échecs dus à la difficulté des animaux à se positionner lors de l'accouplement. Une gravité artificielle ayant été produite « dans une centrifugeuse à bord de la navette en septembre 1992 », la NASA a pu obtenir « la naissance de 440 têtards parfaitement formés »<ref name="amour espace" />.

La tentative de concevoir un enfant de manière naturelle a été tentée en 1982 à bord de [[Saliout 7]] par un [[rapport sexuel]] entre la cosmonaute [[Svetlana Savitskaya]] et un des deux autres occupants masculins de la station, mais aucun enfant n'a été conçu<ref name="amour espace" />. La possibilité elle-même de pouvoir réaliser un rapport sexuel dans l'espace a d'ailleurs été étudiée officieusement par la NASA qui a toujours dénié les faits lors d'un vol de la navette 1996 selon un scientifique de l'agence qui révélait que l'expérience aurait été un succès<ref name="amour espace" />.

=== Taille de la population ===
En [[2002]], l'[[Anthropologie|anthropologue]] John H. Moore a estimé qu'une population de 150 à {{unité|180|individus}} autoriserait une reproduction normale pour 60 à 80 générations soit environ {{unité|2000|ans}}<ref>{{en}} John H. Moore & col, ''Interstellar Travel & Multi-Generational Space Ships'', Apogee Books Space Series 34, 2003.</ref>.

Une population beaucoup plus petite, de deux femmes par exemple, serait viable aussi longtemps que des [[embryon]]s humains apportés de la Terre seraient disponibles. L'utilisation d'une [[banque du sperme]] permettrait également une population initiale plus faible avec une [[consanguinité]] négligeable. Quelques problèmes [[éthique]]s pourraient néanmoins se poser.

Les chercheurs en biologie ont tendance à adopter la règle du « 50/500 » émise par Franklin et [[Michael E. Soulé|Soulé]]<ref>{{en}} 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, {{p.|135–149}}.</ref>. Cette règle dit qu'une population de base (N<sub>e</sub>) de {{unité|50|individus}} est nécessaire à court terme pour éviter un niveau inacceptable de [[consanguinité]] alors qu'à long terme une population N<sub>e</sub> de {{unité|500|individus}} est nécessaire pour maintenir une bonne [[diversité génétique]]. La recommandation <math>N_e = 50</math> correspond à une consanguinité de 1 % par génération, ce qui est la moitié du maximum toléré par les éleveurs contemporains d'[[animaux domestiques]]. La valeur <math>N_e = 500</math> essaie d'équilibrer le taux de gain de variation génétique lié aux [[Mutation (génétique)|mutations]] avec le taux de perte dû à la [[dérive génétique]].

La taille effective de la population N<sub>e</sub> dépend du nombre d'hommes N<sub>m</sub> et de femmes N<sub>f</sub> dans la population selon la formule :

:<math>N_e = \frac{4 \times N_m \times N_f} {N_m + N_f}</math>

La NASA a estimé qu'une colonie de moins de {{unité|100000|personnes}} ne pourrait être indépendante et aurait besoin d'un support continuel de la Terre<ref name="Space Settlements NASA" />.

=== Autoreproduction des colonies ===
L'[[autoreproduction]] est optionnelle mais elle peut permettre un développement beaucoup plus rapide des colonies, tout en éliminant les coûts et la dépendance vis-à-vis de la Terre. Il pourrait même être stipulé que l'établissement d'une telle colonie serait le premier acte d'autoreproduction de la vie terrestre<ref name="Space Settlements NASA" />.

Des formules intermédiaires incluent des colonies qui ont seulement besoin d'informations de la part de la Terre (science, ingénierie, divertissement, etc.) ou des colonies qui auront seulement besoin de fournitures légères comme des [[circuit intégré|circuits intégrés]], des [[médicament]]s, de l'[[Acide désoxyribonucléique|ADN]] ou des outils spécifiques<ref name="Space Settlements NASA" />.

La création de vaisseaux robots autorépliquants pour accélérer la colonisation a également été évoquée d'un point de vue théorique en réutilisant le [[constructeur universel]] de [[John von Neumann]] dans le cadre du [[projet Daedalus]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Robert A., Jr. |nom1=Freitas |titre=A Self-Reproducing Interstellar Probe |périodique=J. Brit. Interplanet. Soc. |volume=33 |mois=7 |année=1980 |lire en ligne=http://www.rfreitas.com/Astro/ReproJBISJuly1980.htm |pages=251-264}}.</ref>.

== Projets dans le Système solaire ==
=== Stratégie ===
[[Fichier:Lagrange points.jpg|thumb|Points de Lagrange.|alt=Visualisation des points de Lagrange.]]

L'emplacement des premières colonies spatiales dans le [[Système solaire]] est un point de controverse fréquent entre les promoteurs de la colonisation de l'espace. Les emplacements de colonies peuvent être sur le sol ou le sous-sol d'une [[planète]], d'un [[satellite naturel]] ou d'un [[astéroïde]] mais aussi en orbite autour de la [[Terre]], du [[Soleil]], d'un autre [[objet céleste]] ou situés à un [[point de Lagrange]]. La stratégie d'exploration et de colonisation actuelle est, pour les [[États-Unis]], l'implantation d'une base permanente sur la Lune en vue d'expérimenter de nouveaux systèmes et technologies astronautiques, mais aussi d'utiliser les ressources du satellite naturel de la Terre afin de faciliter l'[[Exploration de la planète Mars|exploration de Mars]] par des missions habitées<ref name="white house">{{en}} [https://georgewbush-whitehouse.archives.gov/space/renewed_spirit.html ''A renewed spirit of discovery''] : programme officiel de la [[Maison-Blanche]]</ref>{{,}}<ref name="vision for space explo 2004" />, qui serait une première étape. La station spatiale internationale servira à étudier les effets néfastes de longs séjours dans l'espace sur les astronautes et à développer des mesures pour lutter contre ceux-ci. La recherche de [[Exoplanète|planètes extrasolaires]] [[Habitabilité d'une planète|habitables]] est également devenue un objectif officiel. Un des buts déclarés du gouvernement des États-Unis est de rechercher de nouvelles ressources sur d'autres planètes pour faciliter l'exploration du Système solaire, mais aussi pour promouvoir ses intérêts scientifiques, sécuritaires et économiques, tout en favorisant la coopération internationale<ref name="white house" />. L'[[Union européenne]]<ref name="ESA Aurora">{{en}} [http://www.esa.int/esapub/bulletin/bulletin126/bul126b_messina.pdf Programme Aurora de l'ESA, mai 2006]</ref> et la [[Russie]]<ref name="russie" /> prévoient la même stratégie, toutes deux privilégiant également la coopération internationale devant les énormes moyens demandés.

=== Projets en cours ou financés ===
==== Station spatiale internationale ====
{{Article détaillé|Station spatiale internationale}}

[[Fichier:STS-116 spacewalk 1.jpg|thumb|upright=1.5|[[Sortie extravéhiculaire]] pour assembler la station lors de la mission [[STS-116]] par les astronautes [[Robert Curbeam]] (à gauche) et [[Christer Fuglesang]]. En arrière-plan, le [[détroit de Cook]], en [[Nouvelle-Zélande]].|alt=Assemblage de la station (mission [[STS-116]]).]]

La station spatiale internationale dont la construction a commencé en 1998 permet une présence humaine permanente dans l'espace depuis le 2 novembre 2000, date de la [[Expédition 1 (ISS)|première expédition]]. Elle est située en [[orbite terrestre basse]] à {{unité|350|km}} d'altitude. En 2018, la NASA exprime le souhait de se désengager du programme après 2024<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Fin de l'ISS : vers une privatisation des stations spatiales ? |url=https://www.lefigaro.fr/sciences/2018/02/16/01008-20180216ARTFIG00248-la-fin-de-l-iss-vers-la-privatisation-de-l-espace.php |site=LEFIGARO |date=2018-02-16 |consulté le=2022-01-05}}.</ref>. La station serait soit prise en charge par des intérêts privés soit désorbitée<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Spatial: la Nasa demande à des sociétés privées, dont celle de Jeff Bezos, de se préparer à la fin de l'ISS |url=https://www.bfmtv.com/economie/entreprises/industries/spatial-la-nasa-demande-a-des-societe-privees-dont-celle-de-jeff-bezos-de-preparer-la-fin-de-l-iss_AD-202112030041.html |site=BFM BUSINESS |consulté le=2022-01-05}}.</ref>. La station qui a un équipage de trois personnes abritera six personnes afin d'utiliser à plein ses capacités de recherche scientifique<ref>{{en}} ''International Space Station Approaches Key Turning Point''[http://www.space.com/missionlaunches/iss_update_010831.html space.com]</ref>. La construction est réalisée par une coopération internationale entre 16 nations comprenant les [[États-Unis]], la [[Russie]], le [[Japon]], le [[Canada]], les onze pays européens composant l'[[Agence spatiale européenne|ESA]] et le [[Brésil]]. En décembre 2021, {{unité|251|individus}} de 19 pays avaient visité la station spatiale, dont 155 de la NASA, 52 de [[Roscosmos]], 19 de l'ESA<ref>{{Lien web |prénom=Mark |nom=Garcia |titre=Visitors to the Station by Country |url=http://www.nasa.gov/feature/visitors-to-the-station-by-country |site=[[NASA|nasa.gov]] |date=8 décembre 2021 |consulté le=5 janvier 2022|brisé le = 2023-10-29}}.</ref>.

Un des buts principaux de la station est la recherche scientifique en utilisant les conditions spécifiques régnant à son bord, incluant la [[biologie]] ([[recherche médicale]] et [[biotechnologies]]), la [[physique]] ([[mécanique des fluides]], [[science des matériaux]], [[mécanique quantique]]), l'astronomie (incluant la [[cosmologie]]), la [[météorologie]]<ref name="NASA Fields of Research">{{Lien brisé |url=http://pdlprod3.hosc.msfc.nasa.gov/A-fieldsresearch/index.html |titre=Fields of Research, 26 juin 2007, NASA |consulté le=2013-04-01 |langue=en}}</ref>{{,}}<ref name="NASA ISS Goals">{{en}} {{Lien brisé |url=http://pdlprod3.hosc.msfc.nasa.gov/B-gettingonboard/index.html |titre=Getting on Board, 26 juin 2007, NASA |consulté le=2013-04-01}}</ref> et les [[nanotechnologie]]s<ref name="ATV futura" />. Au-delà de la recherche programmée, la vie quotidienne à bord de la station a permis d'apprendre beaucoup du quotidien des astronautes dans un tel environnement. Par exemple, l'équipage de la station utilise un [[temps universel coordonné]] situé à équidistance entre ses deux centres de contrôle de [[Houston]] et [[Moscou]], et crée des [[nuit]]s artificielles en couvrant les fenêtres de la station, le soleil se levant et se couchant 16 fois par jour<ref>{{en}} [http://spaceflight.nasa.gov/station/crew/exp7/luletters/lu_letter9.html Ed's Musings from Space] Expedition 7 astronaut Ed Lu</ref> ou se repose ou fait des expériences dans la partie la plus silencieuse de la station non prévue à cet effet, le [[véhicule automatique de transfert européen]] ''Jules-Verne''<ref name="ATV futura">[http://www.futura-sciences.com/fr/sinformer/actualites/news/t/astronautique/d/latv-simple-cargo-spatial-devoile-des-charmes-insoupconnes_15986-1/ L’ATV, simple cargo spatial, dévoile des charmes insoupçonnés] Jean Étienne, Futura Sciences, 25 juin 2008</ref>.

La partie médicale de la recherche concerne en grande partie l'[[adaptation humaine à l'espace]] et l'étude des effets d'une absence de gravité prolongée sur le corps humain en vue de futures missions de longue durée<ref name="NASA Fields of Research" />. Le projet officiel de la NASA est d'utiliser la station spatiale internationale comme support de ses prochaines missions sur la Lune et [[Mars (planète)|Mars]]<ref name="vision for space explo 2004" />. Nicolai Sevastyanov, président de la [[Corporation spatiale Energia]], propose d'utiliser la station comme plateforme d'assemblage de futurs vaisseaux lunaires, mais aussi de dock de réception de l'[[hélium 3]] extrait sur la Lune dans le cadre d'une coopération internationale<ref name="pravda ISS lune">{{en}} [http://english.pravda.ru/science/19/94/379/16403_moon.html Astronauts will land the Moon with spades to dig for helium-3], [[Pravda]], 2/11/2005.</ref>.

Chaque vol de la navette spatiale coûtait 1,3 milliard de dollars, coût de développement compris, soit 173 milliards de dollars au total pour tout le programme de 1981 à 2010<ref>[http://www.space.com/news/shuttle_cost_050211.html Total Tally of Shuttle Fleet Costs Exceed Initial Estimates | Space.com]</ref> pour 131 vols, dont [[Chronologie d'assemblage de la Station spatiale internationale|29 pour la construction]] de la [[station spatiale internationale]] pour laquelle l'ESA a estimé le coût à 100 milliards d'euros soit 157 milliards de dollars<ref name="costs">{{en}} [http://www.esa.int/esaHS/ESAQHA0VMOC_iss_0.html How Much Does It Cost?], ESA</ref>.

=== Projets étudiés par les agences spatiales ou des compagnies privées ===
==== La Lune ====
{{Article détaillé|Colonisation de la Lune}}

[[Fichier:Mooncolony.jpg|thumb|upright=1.3|Projet de colonie lunaire par la NASA.|alt=Projet de colonie lunaire (NASA).]]{{À actualiser|date=décembre 2021}}
De par sa proximité, la [[Lune]] est l'endroit où une colonisation humaine est la plus proche dans l'échelle du temps. Elle bénéficie également d'une très faible [[vitesse de libération]] qui permet un échange plus facile de matériaux avec la Terre ou d'autres colonies spatiales, voire l'installation à très long terme d'un [[ascenseur spatial lunaire]]. Si la Lune a des quantités insuffisantes en [[hydrogène]], en [[carbone]] et en [[azote]], elle possède beaucoup d'[[oxygène]], de [[silicium]] et de métaux<ref name="L06" />. Comme pour [[Mars (planète)|Mars]], la faible gravité lunaire, représentant un sixième de celle de la Terre, posera des problèmes pour le retour sur Terre ou la santé des futurs colons. Comme la face visible est en partie protégée du [[vent solaire]] par la Terre, on suppose que c'est dans les mers de la face cachée qu'on trouve les plus hautes concentrations d'[[hélium 3]] sur la Lune<ref name="Drecord helium3 moon">{{en}} [http://www.dailyrecord.co.uk/news/tm_objectid=16637160&method=full&headline=thar-s-gold-in-tham-lunar-hills--name_page.html Thar's Gold in Tham Lunar Hills], Daily Record, 26 janvier 2007</ref>. Cet [[isotope]] est très rare sur Terre, mais a un grand potentiel en tant que carburant dans les réacteurs à fusion nucléaire. Cela pourrait donc être un nouvel outil de propulsion.

La [[NASA]] a suivi le projet lancé par le président [[George W. Bush]] concernant un avant-poste lunaire situé sur l'un des pôles en 2024<ref name="fig lune">{{fr}} [http://www.lefigaro.fr/sciences/20061205.WWW000000234_le_plan_de_la_nasa_sur_la_lune.html ''Des colons sur la Lune en 2020'', Le Figaro, 5 décembre 2005.]</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://www.spaceref.com/news/viewsr.html?pid=12418 ''House Science Committee Hearing Charter'', Lunar Science & Resources, Future Options, 2004.]</ref>, avec un financement assuré jusqu'à cette date, mais celui-ci a été annulé par le président [[Barack Obama]] en février 2010 dans sa demande de budget de 2011<ref name="fig obama">[http://www.lefigaro.fr/sciences-technologies/2010/02/03/01030-20100203ARTFIG00560-conquete-spatiale-obama-ramene-la-nasa-sur-terre-.php Conquête spatiale : Obama ramène la Nasa sur Terre], Le Figaro, 3/2/2010.</ref>. L'avant-poste aurait abrité 4 astronautes qui se seraient relayés sur une période de {{unité|6|mois}} et qui auraient utilisé les ressources locales<ref name="NASA moon">{{en}} [http://www.nasa.gov/home/hqnews/2006/dec/HQ_06361_ESMD_Lunar_Architecture.html NASA Unveils Global Exploration Strategy and Lunar Architecture], NASA, 4 décembre 2006</ref>. L'agence spatiale voulait « étendre la sphère économique de la Terre »<ref name="fig lune" />.

L'[[Agence spatiale européenne]] prévoit une base permanente en 2025 dont la construction commencerait vers 2020<ref name="esa lune">{{en}} [http://esamultimedia.esa.int/docs/spineto/2005/session1/1_esa.ppt ESA_Human_Lunar_Architecture_Activities, 2005, document ppt de l'ESA]</ref>. L'[[Agence spatiale fédérale russe]] prévoit une base sur la Lune peu après 2025<ref name="russie">{{en}} [http://www.abcnews.go.com/GMA/story?id=3550741&page=1 ''Space Race Rekindled? Russia Shoots for Moon'', Mars, ABC news, 2 septembre 2007.]</ref> et l'[[Agence d'exploration aérospatiale japonaise]], après avoir annoncé une base construite avec l'aide de [[robot]]s pour 2025<ref>{{en}} [http://www.pcworld.com/article/121442/japan_dreams_of_robot_moon_base_in_2025.html Japan Dreams of Robot Moon Base in 2025], PCworld, Paul Kallender, IDG News Service Jun 20, 2005</ref> a reculé la construction de celle-ci à 2030<ref>{{en}} « Japan aims for Moon base by 2030 », dans le ''New Scientist'' (2 août 2006) {{Lire en ligne |lien=http://www.newscientistspace.com/article/dn9658-japan-aims-for-moon-base-by-2030-.html}}</ref>. Nicolai Sevastyanov, président de la [[Corporation spatiale Energia]] prévoyait l'installation d'une base lunaire russe en 2015 pour extraire de l'hélium 3 de manière industrielle en 2020, en dépit du fait que cela nécessiterait une installation minière très importante ; en 2019, ce projet n'avait reçu aucun commencement de réalisation<ref name="Drecord helium3 moon" />. L'[[académie chinoise des sciences]] dans un rapport de stratégie de développement aux décideurs politiques a suggéré l'implantation d'une base sur la Lune pour 2030<ref name="cd lune">{{en}} [http://www.chinadaily.com.cn/china/2009-06/12/content_8274791.htm China may set up moon base camp by 2030 By Xin Dingding (China Daily)], [[China Daily]], 12/6/2009.</ref>. La Chine a aussi des projets pour l'exploitation de l’hélium 3 lunaire<ref name="slate lune">[http://www.slate.fr/story/16703/le-temps-des-colonies-lunaires Le temps des colonies lunaires], [[Slate (magazine)|Slate.fr]], 2/2/2010.</ref>.

==== Mars ====
{{Article détaillé|Colonisation de Mars|Exploration de la planète Mars|Terraformation de Mars}}
[[Image:Concept Mars colony.jpg|thumb|upright=1.3|right|Conception artistique d'une installation sur Mars, NASA, 2005.|alt=Vue d'artiste d'une installation martienne.]]

[[Mars (planète)|Mars]] est la cible privilégiée, avec la Lune, des futurs projets de colonisation et d'exploration des agences spatiales avec des missions humaines dès les [[années 2020]] par la NASA<ref name="vision for space explo 2004" /> et des projets de base martienne plusieurs fois étudiés<ref name="mars explo history" />. L'idée d'une base sur [[Mars (planète)|Mars]] a été développée par l'astronaute des missions Apollo et sénateur [[Harrison Schmitt]] et la NASA dès la fin des années 1970 avec une date d'établissement programmé pour avant les années 2000, ce qui avait intéressé momentanément le président [[Jimmy Carter]]<ref name="mars explo history" />. Le projet avait été abandonné pour des raisons politiques et la priorité accordée à la [[navette spatiale]], puis reprit et plusieurs fois abandonné au cours des décennies suivantes, abordant même le projet au très long terme et très théorique d'une [[terraformation de Mars]]<ref name="mars explo history">{{en}} [http://www.nss.org/settlement/mars/2001-HumansToMars-FiftyYearsOfMissionPlanning.pdf Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning], 1950-2000, by David S. F. Portree. NASA SP-2001-4521 {{p.|60}}, P71, {{p.|92}}, {{p.|97}} {{pdf}}</ref>. Le programme actuel de l'agence spatiale ne parle plus de base martienne mais seulement d'une exploration humaine, avec une utilisation des ressources locales pour soutenir la mission<ref name="vision for space explo 2004" />.

La surface de [[Mars (planète)|Mars]] est égale à celle de la surface continentale de la Terre et elle contient de grandes réserves d'eau à ses pôles<ref>{{en}} [http://jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2007-030 ''Mars'South Pole Ice Deep and Wide'', NASA, 15 mars 2007.]</ref> et possiblement dans le [[pergélisol]], voire le [[mollisol]]<ref>Thèse [http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=185055 ''RHEOLOGIE DU PERGELISOL DE MARS''] de Mangold Nicolas, [[Université de Grenoble 1]].</ref>, ce qui faciliterait sa colonisation pour certains scientifiques regroupés dans la [[Mars Society]]<ref name="m_econom" />. Mars contient du [[dioxyde de carbone]] en quantité dans son atmosphère et de nombreux minerais dont du [[fer]]<ref name="rust">{{en}} [http://www.bioedonline.org/news/news-print.cfm?art=953 ''How Mars got its rust?''] by Mark Peplow; May 6, 2004</ref>. Mars est considéré par la Mars Society comme l'objectif prioritaire d'une colonisation par l'espèce humaine, et l'indépendance économique nécessaire à la colonisation peut selon eux venir du fait qu'elle serait une base de départ parfaite pour l'[[exploitation minière des astéroïdes]]<ref name="m_econom" />. L'attrait de [[Mars (planète)|Mars]] est également scientifique, parce que les chercheurs pensent que la [[vie extraterrestre]] a pu exister à un moment de son histoire comme suspecté sur la météorite martienne [[ALH 84001]]<ref>{{en}} ''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</ref> et qu'elle puisse toujours être présente sur la planète comme sous la forme entre autres de points noirs détectés près des pôles qui apparaissent tous les printemps<ref>{{en}} [http://www.esa.int/esaCP/ASE4YZ9KOYC_FeatureWeek_0.html Martian spots warrant a close look, ESA focus on, 13 mars 2002]</ref>, hypothèse rejetée par d'autres scientifiques et la NASA<ref>{{Lien web |langue=en |titre=CO<sup>2</sup> jets formed by sublimation beneath translucent slab ice in Mars' seasonal south polar ice cap |url=http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7104/full/nature04945.html |consulté le=2013-04-01}} Nature 442, 793-796 (17 August 2006).</ref>.

Cependant l'atmosphère très ténue de [[Mars (planète)|Mars]], les basses températures et les radiations élevées imposeront des systèmes de support de vie similaires à ceux pour l'espace avec l'avantage de pouvoir utiliser les ressources locales pour les développer<ref name="super spaceships NASA" />. De plus, les effets à long terme de la faible gravité martienne qui représente un tiers de la gravité terrestre sont inconnus et pourraient rendre impossible le retour sur la Terre d'humains nés sur [[Mars (planète)|Mars]] ou y ayant passé une longue durée comme c'est le cas en impesanteur<ref name="vivre en apesanteur" />.

En [[2012]], l'entrepreneur et milliardaire [[Elon Musk]], fondateur de [[SpaceX]] ambitionne de fonder une colonie de {{unité|80000|personnes}} sur Mars, avec une première base en 2040. Musk estime que cette colonie aura à terme « besoin d’un million de personnes » afin d’être autonome<ref>[http://www.space.com/18596-mars-colony-spacex-elon-musk.html Huge Mars Colony Eyed by SpaceX Founder Elon Musk], Space.com, 23/11/2012</ref>{{,}}<ref>{{fr}} « Elon Musk : fuck la Terre, nous devons aller sur Mars », Antoine Boyet, Ijsberg Magazine, {{1er}} octobre 2014</ref>.

==== Europe, Callisto, et autres lunes joviennes ====
{{Article détaillé|Colonisation du Système solaire externe|Colonisation d'Europe|Colonisation de Callisto}}
[[Fichier:Callisto base.PNG|thumb|upright=1.1|Vue d'artiste d'une base sur [[Callisto (lune)|Callisto]], la deuxième plus grande lune de Jupiter (NASA, 2004).|alt=Vue d'artiste d'une base sur Callisto.]]

[[Europe (lune)|Europe]], [[Callisto (lune)|Callisto]] et [[Ganymède (lune)|Ganymède]] sont les trois plus grandes lunes de [[Jupiter (planète)|Jupiter]]. Elles sont recouvertes de glace d'eau et sont une cible pour des missions habitées de la NASA au très long terme<ref name="vision for space explo 2004">{{en}} [http://www.nasa.gov/pdf/55583main_vision_space_exploration2.pdf ''Vision for Space Exploration'', NASA, 2004.]</ref>.

Callisto a été désignée en priorité comme base avancée autour de Jupiter dans les années 2045 par une étude de la NASA en 2003<ref name="HOPE">{{Lien web |langue=en |auteur=Pat Trautman |coauteurs=Bethke, Kristen |titre=Revolutionary Concepts for Human Outer Planet Exploration(HOPE) |url=http://www.nasa-academy.org/soffen/travelgrant/bethke.pdf |éditeur=NASA |année=2003}}.</ref> du fait de sa faible exposition aux radiations de Jupiter. La base occupée par des humains mais aussi des [[robot]]s permettrait d'explorer cette lune, produire du carburant pour un retour sur Terre mais également pour des missions vers les autres satellites de Jupiter dont Europe<ref name=HOPE/> qui possède peut-être, comme Callisto, des [[océan]]s sous sa couche de glace et peut-être également la vie<ref name="vision for space explo 2004" />.

Une colonisation d'Europe a été étudiée par le projet Artemis, une association privée créée pour la colonisation de la Lune de manière économiquement viable. La colonie serait située à au moins six mètres sous la couche de glace pour supporter les niveaux intenses de radiations<ref name="artemis">{{en}} [http://www.space.com/missionlaunches/missions/europa_colonies_010606-1.html Humans on Europa: A Plan for Colonies on the Icy Moon], Space.com, 6 juin 2001.</ref>. Le projet compte sur un progrès futur des technologies pour réussir mais a été accueilli avec scepticisme par la NASA<ref name="artemis" />.

==== Habitats spatiaux ====
{{Article détaillé|Habitat spatial}}
[[Fichier:Spacecolony1.jpg|thumb|left|upright=1.1|alt=Une paire de [[cylindre O'Neill|cylindres O'Neill]] à un [[point de Lagrange]], vue d'artiste pour la NASA, 1970.]]

D'après les études théoriques réalisées par [[Gerard K. O'Neill]] et la NASA<ref name="Space Settlements NASA" /> en 1975-1977, des habitats spatiaux situés dans l'espace, appelés colonies spatiales, colonies orbitales ou [[station spatiale|stations spatiales]], pourront servir un jour à accueillir des humains de manière permanente. Ils seront de véritables villes ou mondes autonomes, de taille variable, de plusieurs milliers à plusieurs millions d'individus. Pour O'Neill, ces habitats spatiaux sont la meilleure méthode de colonisation de l'espace, plus viables que la colonisation des planètes. Le principal désavantage des colonies situées dans l'espace est le manque de matières premières qui devront être importées d'autres planètes ou astéroïdes, leur avantage est l'absence de gravité pour des coûts de transport beaucoup moins onéreux<ref>{{en}} [http://www.nas.nasa.gov/Services/Education/SpaceSettlement/CoEvolutionBook/Interview.HTML ''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.]</ref>. Les habitats spatiaux pourront être situés en [[orbite terrestre]] ou sur les [[Point de Lagrange|points de Lagrange]] pour être proches de la Terre<ref name="Space Settlements NASA" />.

Comparée à d'autres emplacements, l'orbite terrestre possède de nombreux avantages et un inconvénient. Les orbites proches de la Terre peuvent être atteintes en quelques heures alors qu'il faut des jours pour aller sur la Lune et des mois pour atteindre [[Mars (planète)|Mars]]. L'impesanteur rend la construction de colonies relativement plus facile, les [[astronaute]]s l'ont démontré en déplaçant des satellites de plusieurs tonnes à la main. Enfin la pseudo-gravité est contrôlée à n'importe quel niveau selon la rotation de la colonie. Ainsi les zones d'habitation peuvent être à {{unité|1|g}}. On se sait pas encore quelle est la gravité minimale pour rester en bonne santé mais {{unité|1|g}} permettra assurément une croissance optimale pour les enfants des colons<ref name="Space Settlements NASA" />.

Une autre possibilité d'emplacements sont les cinq [[point de Lagrange|points de Lagrange]] Terre-Lune. Bien qu'il faille quelques jours pour les atteindre avec les moyens de propulsion actuels, ils bénéficient d'un accès continu à l'énergie solaire à l'exception de rares [[éclipse]]s. Les {{unité|5|points}} de Lagrange Terre-Soleil n'auront même pas d'éclipse mais seuls {{Pla|1}} et {{Pla|2}} sont atteignables en quelques heures, les autres demandant des mois de voyage mais certains comme L4 ou L5 seraient cependant plus stables<ref name="Space Settlements NASA" />. Cependant le fait que les points de Lagrange aient tendance à récolter les poussières et les débris comme les [[nuages de Kordylewski]] et requièrent des mesures de stabilisation, cela les rendrait moins favorables à l'installation de colonies qu'initialement prévu.

Le concept d'habitats spatiaux géants n'a jamais été développé par la NASA et n'a jamais dépassé l'étude théorique, le besoin d'envoyer un million de tonnes en orbite autour de la Terre en 6 ou {{unité|10|ans}} étant impossible sans un moyen de transport peu coûteux à {{unité|55|dollars}} par kg comme envisagé par l'étude de l'époque avec des développements en [[navette spatiale]] de la fusée [[Saturn V]]. L'étude avait néanmoins pris en compte tous les paramètres pertinents, y compris des précurseurs comme l'impact sur la [[couche d'ozone]] des plus de {{formatnum:2000}} lancements nécessaires<ref name="Space Settlements NASA" />.

=== Projets imaginés par d'autres scientifiques ===
==== Mercure ====
{{Article détaillé|Colonisation de Mercure}}

[[Mercure (planète)|Mercure]] peut être colonisée en utilisant la même technologie ou équipement que pour la Lune avec en plus l'avantage d'une gravité égale à celle de [[Mars (planète)|Mars]] et d'un champ magnétique d'un cinquantième de celui de la Terre, offrant une première protection, selon le professeur en [[planétologie]] et ancien directeur du [[Jet Propulsion Laboratory]] Bruce C. Murray<ref>{{en}} Bruce Murray et Ronald Greeley, ''Earthlike Planets: Surfaces of Mercury, Venus, Earth, Moon, Mars'', W. H. Freeman, [[1981]], {{ISBN|0-7167-1148-6}}</ref>. Les colonies seraient implantées aux pôles pour éviter les températures extrêmes qui règnent sur le reste de la planète avec en plus, l'avantage de la présence de glace d'eau<ref>{{en}} [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/ice/ice_mercury.html ''Ice on Mercury'', NASA, 2 juin 2005].</ref>. L'intérêt économique de Mercure réside dans des concentrations de minerais bien plus élevées que sur toutes les autres planètes du Système solaire<ref>{{en}} Stephen L. Gillett, ''Mining the Moon'' (« Miner sur la Lune »), ''Analog'', novembre 1983.</ref>.

==== Vénus ====
{{Article détaillé|Colonisation de Vénus|Terraformation de Vénus}}

[[Vénus (planète)|Vénus]] possède un environnement parmi les plus hostiles du Système solaire, ce qui ne la favorise pas comme planète à coloniser, même à long terme, mais des projets ont néanmoins été évoqués par les scientifiques tels que des installations dans sa haute atmosphère<ref>, car à {{unité|50|km}} d'altitude, la pression, la temperature et la gravité sont comparables aux conditions terrestres.{{Article |langue=en |prénom1=Geoffrey A. |nom1=Landis |titre=Colonization of Venus |périodique=Conference on Human Space Exploration, Space Technology & Applications International Forum, Albuquerque NM |jour=2-6 |mois=2 |année=2003 |lire en ligne=http://powerweb.grc.nasa.gov/pvsee/publications/venus/VenusColony_STAIF03.pdf |format=pdf}}.</ref>. Vénus possède tout de même les avantages d'être la planète la plus proche de la Terre et d'avoir une gravité très proche de celle de notre planète.

==== Phobos et Déimos ====
[[Phobos (lune)|Phobos]] et [[Déimos (lune)|Déimos]], satellites naturels de [[Mars (planète)|Mars]], sont probablement adaptés pour la production d'habitats spatiaux ou pour établir une colonie. Phobos possède peut-être de l'eau sous forme de [[glace]]<ref>{{en}} Fanale, Fraser P., ''Water regime of Phobos'', 1991.</ref>. Jim Plaxco de la [[National Space Society]], une organisation qui soutient la colonisation de l'espace, souligne que le faible excédent de vitesse nécessaire pour rejoindre la Terre permettrait de livrer du carburant et d'autres matériaux à la zone Terre-Lune, mais aussi aux transports autour du système martien. Ceci rend ces emplacements avantageux d'un point de vue économique, car ils sont aisément atteignables depuis le reste du Système solaire et possèdent potentiellement de grandes ressources énergétiques<ref>{{en}} [http://www.astrodigital.org/mars/whymars.html Making Mars Relevant, Jim Plaxco, March 1992, Spacewatch]</ref>. Leonard M. Weinstein du [[Langley Research Center]] de la NASA propose lui l'installation d'un [[ascenseur spatial]] sur Phobos afin de rendre plus économique un [[commerce spatial]] entre le [[système Terre-Lune]] et le système Mars-Phobos<ref>{{en}} [http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20030065879_2003074809.pdf Space Colonization Using Space-Elevators from Phobos], Leonard M. Weinstein, NASA Langley Research Center, 2003.</ref>.

==== Astéroïdes ====
{{Article détaillé|Colonisation des astéroïdes|Exploitation minière des astéroïdes}}
[[Fichier:Eros southern hemisphere overview.jpg|thumb|upright=1|L'astéroïde géocroiseur [[(433) Éros|433 Éros]] photographié par la sonde [[NEAR Shoemaker]].|alt=[[(433) Éros|433 Éros]] par [[NEAR Shoemaker]].]]

La colonisation des [[astéroïde]]s peut se faire aussi bien sur des [[astéroïde géocroiseur|astéroïdes géocroiseurs]] que sur ceux de la [[Ceinture d'astéroïdes|ceinture principale]]. Les géocroiseurs ont l'avantage de s'approcher de la Terre de manière régulière, parfois à l'intérieur de l'orbite lunaire, ce qui signifierait des coûts et temps de transport réduits. L'orbite de ces astéroïdes peut les amener très loin de la Terre, certains à plus de 2,3 [[Unité astronomique|UA]] de distance<ref name="MorbidelliAstIII">{{en}} [http://www.boulder.swri.edu/~bottke/Reprints/Morbidelli-etal_2002_AstIII_NEOs.pdf ''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, {{p.|409–422}}, January 2002, publisher:University of Arizona Press]</ref>.

L'avantage des astéroïdes pour la colonisation est leur matière première abondante en fer, nickel ou eau et leur multiplicité. Leur économie serait donc basée sur l'extraction minière à destination de [[Mars (planète)|Mars]] ou la Lune dont l'approvisionnement serait plus simple et moins coûteux à cause de leur faible gravité que depuis la Terre, avantage qu'ils partagent avec la planète naine [[(1) Cérès|Cérès]]<ref name="m_econom" />. Les cibles potentielles ne manquent pas, on estime à {{formatnum:750000}} le nombre d'astéroïdes supérieurs à {{unité|1|km}} de diamètre dans la ceinture principale<ref>{{en}} [http://www.nasa.gov/worldbook/asteroid_worldbook.html ''World Book NASA.'']</ref>. La colonisation supposera la construction d'une base à leur surface ou plus probablement creusée à l'intérieur de l'astéroïde, ce qui permettrait la construction d'un habitat spatial de grande étendue.

[[(33342) 1998 WT24]] est un bon exemple d'astéroïde géocroiseur économiquement exploitable de par la nature son orbite ou [[(433) Éros]] de par sa composition riche en fer.

==== Cérès ====
{{Article détaillé|Colonisation de Cérès}}
[[Fichier:Ceres - RC3 - Haulani Crater (22381131691) (cropped).jpg|thumb|upright=0.8|[[(1) Cérès|Cérès]] photographié par la sonde spaciale ''[[Dawn (sonde spatiale)|Dawn]]''.]]

[[(1) Cérès|Cérès]], [[planète naine]] située dans la [[ceinture d'astéroïdes]], a été désignée comme une base principale idéale pour l'[[exploitation minière des astéroïdes]]<ref name="useof">{{en}} {{Lien brisé |url=http://isdc2.xisp.net/~kmiller/isdc_archive/fileDownload.php/?link=fileSelect&file_id=342 |titre=Zachary V. Whitten, ''Use of Ceres in the Development of the Solar System'' |consulté le=2013-04-01}}.</ref>. Riche en eau sous forme de glace, la théorie d'un océan dans son manteau rend possible la découverte d'une [[vie extraterrestre]]<ref name="Moomaw">{{en}} {{Lien brisé |url=http://www.spaceblogger.com/reports/Ceres_As_An_Abode_Of_Life_999.html |auteur=B. Moomaw |titre=Ceres As An Abode Of Life |éditeur=spaceblooger.com |date=2 juillet 2007 |consulté le=11 novembre 2007}}.</ref> et est une matière première potentielle importante pour les futurs colons. Sa localisation stratégique et sa faible gravité rend l'approvisionnement à destination de [[Mars (planète)|Mars]] ou la Lune plus simple et moins cher comme c'est le cas pour les autres astéroïdes<ref name="m_econom">{{en}} [http://www.4frontierscorp.com/dev/assets/Economic%20Viability%20of%20Mars%20Colonization.pdf Robert Zubrin, ''The Economic Viability of Mars Colonization.'']</ref>.

==== Géantes gazeuses ====
{{Article détaillé|Colonisation du Système solaire externe|Colonisation de Jupiter}}

Selon une étude de la NASA, les colonies situées à proximité de [[Saturne (planète)|Saturne]], [[Uranus (planète)|Uranus]] et [[Neptune (planète)|Neptune]] auront à leur disposition de l'[[hélium 3]] à exporter car il est présent en abondance dans les géantes gazeuses<ref>{{en}} {{Lien brisé |url=http://gltrs.grc.nasa.gov/reports/2006/TM-2006-214122.pdf |titre=''Atmospheric Mining in the Outer Solar System'', Bryan Palaszewski, NASA Technical Memorandum 2006-214122. AIAA–2005–4319. |consulté le=2013-04-01}}</ref> et il sera très demandé par les futurs [[Fusion nucléaire|réacteurs à fusion]] des autres colonies et des vaisseaux. [[Jupiter (planète)|Jupiter]] est moins disposée à une extraction minière en raison de sa haute [[gravitation|gravité]], de sa [[vitesse de libération]] élevée, de ses violentes tempêtes et de ses radiations.

==== Titan ====
{{Article détaillé|Colonisation de Titan}}

[[Titan (lune)|Titan]], la plus grande lune de [[Saturne (planète)|Saturne]], a été désignée par l'astronauticien [[Robert Zubrin]] comme une bonne cible pour la colonisation<ref name="zoob2ttn">{{en}} Robert Zubrin, ''Entering Space: Creating a Spacefaring Civilization'', section: Titan, {{p.|163–166}}, Tarcher/Putnam, 1999, {{ISBN|978-1-58542-036-0}}</ref>, parce qu'il s'agit de la seule lune dans le Système solaire à posséder une atmosphère dense et à être riche en composés carbonés<ref name="NasaNews">{{en}} [http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/saturn-story/moons.cfm NASA, ''News-Features-the Story of Saturn''] saturn.jpl.nasa.gov.</ref>.

==== Objets transneptuniens ====
{{Article détaillé|Colonisation de Pluton|Colonisation des objets transneptuniens}}
[[Fichier:Kuiper belt - Oort cloud-fr.svg|thumb|upright=1.3|Vue d'artiste de la [[ceinture de Kuiper]] et du [[nuage d'Oort]].|alt=Vue d'artiste de la [[ceinture de Kuiper]] et du [[nuage d'Oort]].]]

La colonisation des milliards d'[[Objet transneptunien|objets transneptuniens]] incluant la [[planète naine]] [[Pluton (planète naine)|Pluton]] a été évoquée comme lieu de colonisation, mais au très long terme au vu des distances nécessitant une dizaine d'années de voyage avec les technologies actuelles, bien que de nouveaux projets de [[propulsion nucléaire (astronautique)|propulsion nucléaire]] encore au stade théorique pourraient permettre un voyage aller-retour en {{unité|4|ans}}<ref>{{en}} T. Kammash et M.-J. Lee, [http://www.aiaa.org/content.cfm?pageid=406&gTable=mtgpaper&gID=11421 ''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 [https://dx.doi.org/doi:10.1016/S0094-5765(98)00183-0 Acta Astronautica '''43''' numéros 9-10], novembre 1998, pages 455-462</ref>.

En 1994, [[Carl Sagan]] évoque y construire des [[Habitat spatial|habitats spatiaux]] comme la [[Sphère de Bernal]] où les colons vivraient grâce à des réacteurs à fusion pour des milliers d'années avant de se déplacer vers d'autres étoiles<ref name="pale blue" />. [[Freeman Dyson]] en 1999 favorise la [[ceinture de Kuiper]] comme foyer futur de l'humanité, prédisant que cela pourrait se produire dans plusieurs centaines d'années<ref>{{en}} [[Freeman Dyson]], ''The Sun, The Genome, and The Internet'' (1999) Oxford University Press. {{ISBN|0-19-513922-4}}</ref>.

== Études théoriques sur une colonisation au-delà du Système solaire ==
La colonisation de tous les sites exploitables du [[Système solaire]] prendrait des dizaines ou des centaines d'années et celui-ci ne contient aucune planète aussi hospitalière que la Terre. Il y a des centaines de milliards d'étoiles dans notre [[Galaxie]], la [[Voie lactée]], avec des cibles potentielles pour la colonisation spatiale. Au vu des distances écrasantes entre les étoiles, le sujet commence à dépasser le domaine de la science pour entrer dans celui de la [[prospective]] et de la [[science-fiction]]. Mais même à ce niveau, des travaux ont été accomplis par des scientifiques pour explorer les diverses possibilités, mais aucun de ceux-ci n'a dépassé le stade théorique.

=== Détermination des destinations ===
[[Fichier:Earthlike moon extrasolar gas giant.jpg|thumb|upright=1.2|Vue d'artiste de la NASA d'une lune habitable autour d'une géante gazeuse.|alt=Vue d'artiste d'une lune habitable.]]

Depuis le début des [[années 1990]], de nombreuses [[exoplanète]]s ont été découvertes (4075 au 8 juin 2019), certains systèmes planétaires comprenant de 4 à 5 planètes<ref>{{fr}} {{lien_web
   |url=http://exoplanet.eu/catalog.php
   |titre=Catalogue des planètes Extra-solaires
   |id=Catalogue des planètes Extra-solaires
   |auteur=Jean Schneider et Jonathan Normand
   |éditeur=[[Observatoire de Paris]]
   |consulté le={{date|14|juin|2008}}
 }}</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://planetquest.jpl.nasa.gov/ Catalogue du JPL sur les planètes découvertes.]</ref>. La recherche d'une [[planète tellurique]] comme la Terre est l'objectif des programmes [[Terrestrial Planet Finder]] de la NASA et [[Darwin (télescope spatial)|Projet spatial Darwin]] de l'ESA prévus pour les années 2020. La détermination de l'[[habitabilité d'une planète]] sera de la plus haute importance avant de lancer des expéditions dans un lointain futur. Le catalogue [[HabCat]], constitué pour le [[Search for Extra-Terrestrial Intelligence|programme SETI]], recense {{formatnum:17129}} étoiles pouvant abriter des planètes habitables<ref>{{en}} [http://www.nasa.gov/vision/universe/newworlds/HabStars.html ''HabStars'', article de la NASA].</ref> (voire jusque 3 planètes comme c'est le cas pour le système planétaire [[TRAPPIST-1]]). L'idéal est de trouver une planète orbitant dans la zone habitable d'un [[jumeau solaire]].

Parmi les meilleurs candidats identifiés jusqu'ici, vient l'étoile double [[Alpha Centauri]], une des plus proches de la Terre et qui peut abriter un système planétaire stable<ref>{{en}} P.A. Wiegert and M.J. Holman, [http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1997AJ....113.1445W ''The stability of planets in the Alpha Centauri system''], The Astronomical Journal, 1997, volume 113, {{p.|1445–1450}}.</ref>. Alpha Centauri figure au sommet de la liste de recherche du [[Terrestrial Planet Finder]]<ref>{{en}} [http://sco.stsci.edu/starvault/index.php?sort=rank ''TPF C's Top Target Stars''], Space Telescope Science Institute</ref>. [[Tau Ceti]], située à environ 12 [[année-lumière|années-lumière]] de la Terre, a une grande quantité de comètes et d'astéroïdes en orbite autour d'elle qui pourraient être utilisés pour la construction d'habitats humains.

La découverte, le {{date|24 avril 2007}}, de [[Gliese 581 c]] et [[Gliese 581 d]], [[super-Terre]]s situées dans la zone habitable de leur soleil [[Gliese 581]]<ref name="Habitable planets around the star Gl 581?">{{en}} [https://arxiv.org/abs/0710.5294 Selsis et al., ''Habitable planets around the star Gl 581?''], Astronomy and Astrophysics, volume 476, 2007.</ref>, à {{unité|20.5|années}}-lumière du Système solaire, renforce les espoirs de trouver une destination habitable et un jour accessible aux technologies humaines.

=== Transport interstellaire ===
{{article détaillé|Voyage interstellaire}}
Un [[vaisseau interstellaire]] réclame un système de propulsion permettant d'acquérir une vitesse bien supérieure à celle des vaisseaux interplanétaires existants si l'on veut atteindre l'étoile cible en un temps raisonnable. À titre d'exemple, l'objet construit par l'homme le plus éloigné de la Terre et s'en éloignant le plus vite, la sonde [[Voyager 1]] lancée en [[1977]] et ayant acquis une vitesse de {{unité|17.37|km/s}}, soit {{unité|3.5|UA/an}}<ref>{{en}} [http://hypertextbook.com/facts/1997/PatricePean.shtml ''Speed of the Voyager Space Probes'', from NASA reports].</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraftDisplay.do?id=1977-084A ''Caractéristiques de Voyager 1'', NASA.]</ref>, a seulement atteint les limites du Système solaire et mettrait plus de {{unité|72000|ans}} à rejoindre l'étoile la plus proche, [[Proxima Centauri]].

[[Fichier:NASA-project-orion-artist.jpg|thumb|left|upright=1.2|Vue d'artiste pour la NASA d'une version de {{formatnum:6000}} tonnes du [[projet Orion|vaisseau Orion]].|alt=Vue d'artiste d'une version du [[projet Orion|vaisseau Orion]].]]

Le [[projet Orion]], mis en place dans les [[années 1950]], est la première étude de conception d'un [[véhicule spatial]] mû par [[propulsion nucléaire pulsée]]. L'idée est proposée par le mathématicien [[Stanislaw Marcin Ulam|Stanislaw Ulam]] et le projet est mené par une équipe d'ingénieurs comprenant quelques célébrités comme les physiciens [[Theodore Taylor]] ou [[Freeman Dyson]]. La vitesse de croisière atteignable par un vaisseau Orion à fusion est de 8 à 10 % de la [[vitesse de la lumière]] (0,08 à 0,1 c). Un vaisseau à fission pourrait atteindre de 3 à 5 % de la vitesse de la lumière. À 0,1 c, un vaisseau Orion à fusion mettrait {{unité|44|ans}} pour atteindre [[Proxima Centauri]], l'étoile la plus proche<ref>{{en}} National Technical Information Service, ''Nuclear Pulse Propulsion (Project Orion) Technical Summary Report'', 1964, WL-TDR-64-93; GA-5386</ref>. Le projet perd son soutien politique à cause des inquiétudes au sujet des contaminations provoquées par la propulsion et est définitivement abandonné à la suite du [[traité d'interdiction partielle des essais nucléaires]] de 1963.

La première amélioration du concept Orion est proposée en 1978 par la [[British Interplanetary Society]]. Le [[projet Daedalus]] est une sonde interstellaire automatique envisagée vers l'[[étoile de Barnard]] qui atteindrait 12 % de la vitesse de la lumière grâce à un système de propulsion fondé sur la fusion explosive de pastilles de [[deutérium]] ou de [[tritium]] déclenchée par [[Fusion par confinement inertiel|confinement inertiel]]. Néanmoins, ce projet ne prévoit pas de systèmes de ralentissement et ne permet donc qu'une exploration express d'un système planétaire et encore moins une colonisation.

En 1989, l'[[United States Navy|US Navy]] et la NASA améliorent encore Daedalus avec le [[projet Longshot]], une sonde de {{unité|396|tonnes}}. L'objectif est d'atteindre en {{unité|100|ans}} le système triple [[Alpha Centauri]], plus proche voisin du Soleil (distant de 4,36&nbsp;[[année-lumière|al]]) et de s'injecter en orbite autour de [[Alpha Centauri B]]. Le moteur fonctionnerait pendant la totalité du transit accélérant (puis décélérant) en permanence le véhicule.

=== Prospective ===
L'humanité est donc encore loin d'un vaisseau habité interstellaire et plus encore d'un vaisseau colonisateur qui devrait avoir des systèmes de support de vie pour un voyage qui durerait au minimum une cinquantaine d'années pour atteindre les étoiles les plus proches. L'hypothèse la plus vraisemblable est la construction d'un vaisseau à génération ou une arche spatiale comme celle imaginée par [[Robert Goddard (physicien)|Robert Goddard]]<ref name="Goddard migra" /> qui voyagerait bien en deçà de la vitesse de la lumière, avec un équipage se renouvelant sur plusieurs [[génération (biologie)|générations]] avant que le voyage ne soit terminé. Cela pourrait être accompli par une colonie du Système solaire déjà autosuffisante dans un habitat spatial et qui serait dotée d'un moyen de propulsion. L'hypothèse d'un vaisseau dormant dans lequel la plupart ou la totalité de l'équipage passerait le voyage sous une forme de [[cryonie]] (improprement appelée animation suspendue ou hibernation), et donc nécessitant un système de support de vie moins important, n'a pas été développée par les scientifiques car il n'est pas encore possible de ramener à la vie un humain placé en cryonie<ref>{{en}} [http://www.alcor.org/sciencefaq.htm ''Scientists’ Cryonics FAQ'', Alcor Life Extension Foundation.]</ref>.

Pour l'astrophysicien [[Nicolas Prantzos]], même si la colonisation d'autres [[système planétaire|systèmes planétaires]] est estimée impossible par certains scientifiques à cause des difficultés techniques aujourd'hui insurmontables, il pourrait émerger dans deux ou trois siècles au moins, trois types de [[civilisation]]s : une colonisant des planètes semblables à la Terre grâce à la terraformation, une autre colonisant des astéroïdes et des comètes, une troisième voyageant à travers les étoiles à bord de vaisseaux mondes<ref name="phosphore">''Jouer avec la théorie de l'évolution'', Phosphore {{Numéro avec majuscule|328}}, octobre 2008.</ref>.

== Justification et opposition à la colonisation de l'espace ==
=== Justification ===
[[Fichier:Suntower.jpg|thumb|upright=1.1|Projet de la NASA d'une [[centrale solaire orbitale]] de type tour solaire, qui pourrait pratiquer une [[transmission d'énergie sans fil]] vers un vaisseau spatial ou un récepteur planétaire.|alt=Vue d'artiste d'une [[centrale solaire orbitale]].]]

En [[2001]], le site d'actualité de l'espace ''SPACE.com'' a demandé à [[Freeman Dyson]], J. Richard Gott et Sid Goldstein pour quelles raisons des humains devraient vivre dans l'espace. Leurs réponses étaient<ref>{{en}} [http://www.space.com/missionlaunches/colonize_why_011008-1.html www.space.com : The Top 3 Reasons to Colonize Space]</ref> :
* répandre la vie et sa diversité, l'art, l'intelligence et la beauté dans l'[[Univers]] ;
* assurer la survie de l'espèce humaine ;
* améliorer l'économie et sauvegarder l'environnement, cela incluant :
** créer des ressources à partir de [[centrale solaire orbitale|centrales solaires orbitales]], de l'extraction de sources fissibles sur les astéroïdes et de l'[[hydrogène]] qui compose à plus de 90 % l'atmosphère externe de certaines planètes du Système solaire ;
** protéger l'[[environnement]] terrestre en déplaçant les populations et l'industrie dans l'espace pour limiter leurs impacts sur la Terre ;
** permettre l'accès aux nouveaux loisirs comme le [[tourisme spatial]] ;
** importer des ressources inépuisables vers la Terre comme l'[[hélium 3]] sur la Lune pour la fusion nucléaire.

==== Expansion de l'humanité ====
Dès 1798, l'économiste [[Thomas Malthus]] déclare dans son ''[[Essai sur le principe de population]]'' :

:« Les germes de l'existence contenus sur ce point de la Terre, avec assez de nourriture et d'espace pour s'étendre, pourraient remplir des millions de mondes en quelques milliers d'années<ref>{{en}} [http://www.econlib.org/library/Malthus/malPop.html EconLib-1798: ''An Essay on the Principle of Population.''], {{1re}} édition, 1798. Library of Economics and Liberty, chapitre I.21</ref>. »

Dans les années 1970, [[Gerard O'Neill]] suggère de construire des habitats spatiaux qui pourraient abriter {{formatnum:30000}} fois la capacité de la Terre à supporter la population humaine en utilisant juste la ceinture d'astéroïdes, et que le Système solaire dans son ensemble pourrait accueillir les taux de croissance actuels de la population pour des milliers d'années<ref name="high frontier">{{en}} The High Frontier, (1976, 2000), [[Gerard O'Neill]], Apogee Books {{ISBN|1-896522-67-X}}</ref>. Le promoteur de la colonisation de l'espace Marshall Savage, en reprenant la théorie [[malthusien]]ne de [[croissance exponentielle]] de la [[Population mondiale|population humaine]], a estimé en 1992 qu'une population de 5 trillions (5×10{{exp|18}})<ref>Note du traducteur : la traduction entre les '[[échelles longue et courte]] a été faite dans cet article.</ref> de personnes vivant dans tout le Système solaire était atteignable pour l'an 3000, la majorité de cette population vivant dans la ceinture d'astéroïdes<ref>{{en}} Marshall Savage, (1992, 1994) ''The Millennial Project: Colonizing the Galaxy in Eight Easy Steps'', Little, Brown. {{ISBN|0-316-77163-5}}</ref>. Le professeur en [[planétologie]] à l'[[université d'Arizona]] John S. Lewis suggère que les ressources gigantesques du Système solaire pourraient permettre d'héberger la vie de 100 billiards (10{{exp|17}} ou 100 millions de milliards) de personnes. Il estime que la notion de manque de ressources « est une illusion née de l'ignorance »<ref>{{en}} ''Mining the Sky: Untold Riches from the Asteroids, Comets, and Planets'' by John S. Lewis; Perseus Publishing; (September 1997); {{ISBN|0-201-32819-4}}</ref>.

Pour l'[[anthropologie|anthropologue]] Ben Finney qui a, entre autres, participé au projet [[SETI]] et l'[[astrophysique|astrophysicien]] Eric Jones, la migration de l'humanité dans l'espace est en continuité avec son histoire et sa nature, qui est une adaptation technologique, sociale et culturelle pour conquérir de nouveaux territoires et environnements<ref name="benf fin migtation">''Interstellar Migration and the Human Experience'', prologue, Ben R. Finney, Eric M. Jones, [[University of California Press]], 1985, {{ISBN|0-520-05898-4}}</ref>.

==== Préservation de l'espèce humaine ====
[[Fichier:Castle Romeo.jpg|thumb|left|upright=1|Une des justifications de la colonisation de l'espace est la préservation de l'humanité en cas de catastrophe naturelle ou humaine mondiale ([[essai nucléaire]] de la [[bombe H]] de {{unité|11|mégatonnes}} Castle Romeo, 1954).|alt=Essai nucléaire de Castle Romeo.]]

Louis J. Halle, ancien membre du [[département d'État des États-Unis]], a écrit dans ''[[Foreign Affairs]]''<ref>{{en}} [http://www.foreignaffairs.org/19800601faessay8146/louis-j-halle/a-hopeful-future-for-mankind.html (été 1980)]</ref> que la colonisation de l'espace préservera l'humanité dans le cas d'une [[guerre nucléaire]]. Dans le même ordre d'idées, le [[journaliste]] et écrivain William E. Burrows et le biochimiste Robert Shapiro proposent un projet privé, ''l'alliance pour le secours de la civilisation'' dans le but d'établir une sorte de réserve extraterrestre à la civilisation humaine. Ainsi, le scientifique [[Paul Davies (physicien)|Paul Davies]] soutient l'idée que, si une catastrophe planétaire menaçait la survie de l'espèce humaine sur Terre, une colonie auto-suffisante (un [[vaisseau générationnel]]) pourrait « rétro-coloniser » la Terre et rétablir la [[civilisation]]. Le physicien [[Stephen Hawking]] le souligne également :
{{citation bloc|Je ne pense pas que la race humaine survivra les prochains milliers d'années, à moins que nous nous étendions dans l'espace. Il y a trop d'accidents qui peuvent anéantir la vie sur une seule planète. Mais je suis optimiste. Nous atteindrons les étoiles<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Colonies in space may be only hope, says Hawking |url=https://www.telegraph.co.uk/news/main.jhtml?xml=/news/2001/10/16/nhawk16.xml |site=Telegraph.co.uk |date=15 oct. 2001 |consulté le=5 août 2007|brisé le = 2023-10-29}}.</ref>.}}

Pour lui, le fait de laisser confiner la race humaine sur une seule planète la met à la merci de toute catastrophe comme une collision avec un astéroïde ou une guerre nucléaire qui pourrait entraîner une [[extinction massive]]. La colonisation du Système solaire ne serait qu'un premier pas avant la recherche d'une autre planète aux conditions aussi favorables que la Terre dans un autre [[système planétaire]], autour d'une autre [[étoile]]<ref>{{fr}} [http://www.zdnet.fr/actualites/internet/0,39020774,39365647,00.htm ''La colonisation de l'espace est l'avenir de l'humanité'', ZDNet.fr, 14 décembre 2008]</ref>.

De même, la colonisation d'autres [[système stellaire|systèmes solaires]] permettrait d'échapper à la [[Soleil#Histoire naturelle|destruction programmée de notre Soleil]], et la colonisation d'autres [[galaxies]] permettrait de subsister en cas de [[Galaxie en interaction#Collision de galaxies|collision entre galaxies]].

==== Nouvelle frontière contre la guerre ====
[[Fichier:Fleet 5 nations.jpg|thumb|right|300px|Flotte militaire internationale pendant l'opération ''[[Enduring Freedom]]'', avril 2002.|alt=Flotte militaire internationale dans le cadre d'''[[Enduring Freedom]]''.]]

Une autre raison importante pour justifier la colonisation de l'espace est l'effort continu d'augmentation des connaissances et des capacités technologiques de l'humanité qui pourrait avantageusement remplacer des compétitions négatives comme la [[guerre]]. La [[Mars Society]] déclare par exemple :
{{Citation bloc|Il faut aller sur Mars, parce qu'il s'agit d'un défi formidable à relever. Les civilisations ont besoin de se mesurer à de tels défis pour se développer. La guerre a longtemps joué ce rôle. Il faut trouver maintenant d'autres motifs de dépassement<ref>{{en}} [http://david.latapie.name/blog/1552-pourquoi-aller-sur-mars ''Mars Society'', citée par Jean-Paul Bacquiast.]</ref>.}}
En effet, le budget spatial est très inférieur à celui de la [[défense et sécurité|défense]]. Par exemple en prenant le cas des États-Unis en 2008, une estimation de 845 milliards de dollars de coûts directs a été faite de la [[guerre d'Irak]]<ref>{{en}} [https://www.reuters.com/article/topNews/idUSN2921527420080302?feedType=RSS&feedName=topNews&sp=true Iraq war hits U.S. economy: Nobel winner, Reuters, 2 mars 2008.]</ref>. En comparaison, le [[Hubble (télescope spatial)|télescope spatial Hubble]] a coûté 2 milliards de dollars et le budget annuel de la NASA est de 16 milliards. La priorité accordée à la guerre en Irak est une mauvaise utilisation du budget fédéral d'après le chroniqueur et fondateur de [[USA Today]] Allen Neuharth<ref name="USA today irak">{{en}} [https://www.usatoday.com/news/opinion/columnist/neuharth/2005-07-28-space-iraq_x.htm Is space or Iraq the smarter investment?], Allen Neuharth, USA today, 28 juillet 2005</ref>. Les prévisions budgétaires actuelles de la NASA jusqu'à 2020 qui incluent l'exploitation de la SSI et l'installation d'une base sur la Lune ne prévoient pas un passage au-dessus de la barre des 25 milliards de dollars par an<ref>{{en}} [http://www.nasa.gov/pdf/54873main_budget_chart_14jan04.pdf ''Budget de la NASA de 2004 à 2020'', site de la NASA, 2004]</ref>.

Le président de la Mars Society Robert Zubrin compare l'importance historique des décisions prises maintenant entre la guerre et la conquête de nouveaux monde à celle prise à l'époque par [[Isabelle la Catholique]] et [[Ferdinand II d'Aragon|Ferdinand d'Aragon]], dont on se souvient pour avoir financé l'expédition de [[Christophe Colomb]], pas pour leur politique de pouvoir<ref name="USA today irak" />.

==== Progrès et nouvelles technologies ====
[[Fichier:STS-103 Hubble EVA.jpg|thumb|upright=1|left|Le [[Hubble (télescope spatial)|télescope spatial Hubble]] en réparation lors de la mission [[STS-103]].|alt=[[Hubble (télescope spatial)|Hubble]] en réparation (mission [[STS-103]]).]]

Les technologies spatiales issues de la conquête de l'espace ont déjà aidé l'humanité en général : [[Satellite de télécommunications|satellites de communication]], [[Satellite de télédétection|de météorologie et d'observation de la Terre]], [[Global Positioning System|GPS]] interviennent dans la vie quotidienne des [[Terre|terriens]] et de nombreuses technologies sont ensuite utilisées dans des secteurs très variés de l'industrie et du commerce comme pour l'[[aéronautique]], les [[énergie renouvelable|énergies renouvelables]], les [[matière plastique|plastiques]], les [[céramique]]s, etc<ref name="super spaceships NASA">{{en}} [http://science.nasa.gov/headlines/y2002/16sep_rightstuff.htm The Right Stuff for Super Spaceships], Patrick L. Barry, science@NASA, 2002</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://www.astrosurf.com/luxorion/astronautique-retombees-sondages2.htm Les retombées de la conquête spatiale, Un investissement rentable (II)], Thierry Lombry, Luxorion.</ref>{{,}}<ref>{{en}} [http://www.sti.nasa.gov/tto/ NASA spinoff page]</ref>. Selon W. H. Siegfried du [[Boeing Integrated Defense Systems]] la colonisation de l'espace permettra de multiplier ces effets bénéfiques pour l'économie, la technologie et pour la société tout entière à une échelle encore plus grande<ref>{{en}} [http://www.aiaa.org/Participate/Uploads/ACF628B.pdf Space Colonization—Benefits for the World], W. H. Siegfried, [[American Institute of Aeronautics and Astronautics]].</ref>.

Coloniser l'espace permettra d'après la NASA de construire et lancer des habitats spatiaux bien plus grands, par exemple avec des matériaux envoyés depuis la Lune ou l'attraction [[gravitation]]nelle est six fois moindre que sur la Terre à l'aide de [[catapulte électromagnétique|catapultes électromagnétiques]]<ref name="Space Settlements NASA" />, ou selon l'[[US Air Force]] des vaisseaux beaucoup plus lourds assemblés sur des docks spatiaux<ref>{{en}} ''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, [http://pdf.aiaa.org/preview/CDReadyMJPC2004_946/PV2004_4068.pdf {{1st}} page.]</ref>. Des études ont montré que des [[télescope]]s ou [[radiotélescope]]s géants scrutant tout l'Univers pourraient être assemblés sur la Lune permettant des conditions d'observation bien meilleures que sur la Terre<ref>{{en}} [http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2008/lunar_telescopes.html NASA Scientists Pioneer Method for Making Giant Lunar Telescopes], Robert Naeye, Goddard Space Flight Center, 4 juin 2008.</ref>{{,}}<ref name="cnn_stenger">{{Lien web |langue=en |auteur=Richard Stenger |titre=Astronomers push for observatory on the moon |url=http://archives.cnn.com/2002/TECH/space/01/05/lunar.observatory/ |éditeur=CNN |date=9 janvier 2002 |consulté le=26 janv. 2007}}.</ref>.

==== Coopération et compréhension planétaire ====
[[Fichier:Iss005e05022 interaction.jpeg|thumb|upright=1.4|Exemple de coopération internationale nécessaire à la [[conquête de l'espace]] : astronautes et scientifiques américains, français et russes lors de la mission [[STS-111]] regroupant l'[[Expédition 4 (ISS)|expédition 4]] et l'[[Expédition 5 (ISS)|expédition 5]] à bord de l'[[station spatiale internationale|ISS]].|alt=Équipage internationale dans le cadre de la mission [[STS-111]].]]

Voir la Terre comme un objet unique et infime à l'échelle cosmique pourra donner un profond sens d'unité et d'humilité à ses habitants, ainsi que la compréhension de la fragilité de la biosphère et de l'immatérialité des [[frontière]]s comme l'a souligné l'astronome et écrivain [[Carl Sagan]] (qui a créé la [[Planetary Society]]) dans son livre ''[[Un point bleu pâle]]''<ref name="pale blue">Carl Sagan, ''Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space''.</ref>. En plus de {{unité|40|ans}} de pratique, la collaboration internationale dans l'espace a montré sa valeur comme effort unificateur.

En 2005, le directeur de la NASA [[Michael Griffin]] a rejoint l'opinion exprimée par [[Werner von Braun]] à l'époque du [[programme Apollo]] et a identifié la colonisation de l'espace comme le but des programmes spatiaux actuels en disant :

{{Citation bloc|...Le but n'est pas juste une exploration scientifique... C'est aussi étendre l'habitat humain en dehors de la Terre comme nous avançons dans le temps... Au long terme, une espèce située sur une seule planète ne pourra survivre... Si nous humains voulons survivre pour des centaines, des milliers ou des millions d'années, nous devons peupler d'autres planètes. Aujourd'hui la technologie est telle que cela est à peine imaginable. Nous n'en sommes qu'à l'enfance... je veux dire qu'un jour, et je ne sais pas lequel, il y aura plus d'humains qui vivront en dehors de la Terre qu'à sa surface. Nous pourrons aussi bien avoir des gens qui vivent sur les lunes de Jupiter que d'autres planètes. Nous pourrons avoir des gens construisant des habitats sur des astéroïdes... Je sais que les humains coloniseront le Système solaire et un jour iront au-delà<ref>{{en}} [https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2005/09/23/AR2005092301691.html ''NASA's Griffin: Humans Will Colonize the Solar System.'']</ref>.}}

=== Opposition ===
[[Fichier:Somali children waiting.JPEG|thumb|right|upright=1|Une des raisons avancées par les opposants à la colonisation de l'espace est qu'avant de coloniser d'autres planètes, il faudrait en priorité résoudre les problèmes urgents qui ont lieu sur la Terre ([[famine]] en [[Somalie]], 1992).|alt=Enfants durant une famine en Somalie (1992).]]

==== Coût élevé, technologies spéculatives et faible intérêt ====
Le docteur Keith Cowan, un scientifique ancien spécialiste de la NASA, pense que la colonisation de l'espace est trop chère et sera un gaspillage de temps, d'argent public et aussi privé servant à financer des programmes ayant des coûts colossaux. La station spatiale internationale par exemple a coûté plus de 100 milliards de dollars sans aucun résultat immédiat et avec un budget qui aurait pu être utilisé pour améliorer les conditions de vie sur Terre ou d'autres programmes spatiaux<ref>{{Article |langue=en |titre=A waste of space |périodique=Mail & Guardian |jour=26 |mois=1 |année=2006 |lire en ligne=http://www.mg.co.za/article/2006-01-26-a-waste-of-space |consulté le=2008-07-18}}</ref>. Le sénateur américain [[Bill Nelson]], ancien astronaute, pense que les 5 % d'augmentation annuelle du budget de la NASA ne suffiront pas à garantir le programme ''[[Vision for Space Exploration]]'' du président Bush et ce malgré le fait que les États-Unis dépensent plus pour la recherche spatiale que tous les autres pays du monde réunis<ref name="cnn space" />. 55 % de l'opinion publique américaine d'après un sondage de 2004 préfèrerait que le budget de l'État soit dépensé pour l'éducation ou la santé plutôt que ce nouveau programme<ref name="cnn space" />.

Pour André Lebeau, ancien directeur du [[CNES]] et directeur des programmes de l'ESA, les activités commerciales liées à la colonisation de l'espace restent limitées, concentrées sur des niches assez fragiles. De plus, les technologies nécessaires sont extrêmement complexes, voire spéculatives, et rien ne garantit qu'elles fonctionneraient de façon satisfaisante et rentable. Il souligne également que de nombreux lieux habitables sur Terre ne sont pas utilisés (les trois quarts des terres émergées sont quasiment inhabitées, sans oublier le vaste milieu sous-marin et souterrain), que de nombreuses ressources restent inexploitées ([[combustible fossile|combustibles fossiles]], [[uranium]], [[minerai (roche)|minerais]]... et autres ressources du [[Sous-sol (géologie)|sous-sol]] à des profondeurs encore inexplorées ou en climat hostile ; potentiel solaire des [[désert]]s (arides comme glacés) et [[potentiel éolien]] des espaces maritimes et montagnards ; hydrogène abondant mais mal maîtrisé...) et que le faire serait ''a priori'' bien plus facile que de coloniser l'espace<ref>''L'Espace : les enjeux et les mythes'', André Lebeau, Hachette, 1998</ref>.

Pour d'autres, les [[avancées technologiques|avancées technologiques liées à la conquête spatiale]] paraissent être seulement des technologies ne profitant qu'aux pays les plus développés et aux intérêts économiques les plus influents. Pour le prix Nobel de physique [[Richard Feynman]], la conquête de l'espace n'a apporté aucun progrès scientifique majeur<ref>{{en}} Richard Feynman, Ralph Leighton (contributor), ''[[What Do You Care What Other People Think?]]'', W W Norton, 1988, {{ISBN|0-553-17334-0}}</ref>.

==== Présence robotique plus rentable que la présence humaine ====
Les progrès de la [[robotique]] et de l’[[intelligence artificielle]] rendent pour le physicien [[Lawrence M. Krauss]]<ref>{{en}} [https://www.wired.com/wired/archive/12.03/start.html?pg=14 The Case for Staying Off Mars, Paul Boutin, wired.com, mars 2004]</ref> la présence humaine dans l’espace totalement inutile, au moins dans le futur proche. En effet, depuis le dernier voyage d’Apollo sur la Lune ([[Apollo 17]], [[1972]]), toute l’exploration spatiale au-delà de l'orbite terrestre est menée par des sondes téléguidées avec une dose croissante d’autonomie. Installer des colonies humaines ne ferait que retirer des financements à des projets scientifiques automatisés plus rentables<ref>{{en}} ''« Don't colonize the moon »'', ''[[Los Angeles Times]]'', 10 décembre 2006.</ref>. Dans un entretien au magazine ''La Recherche'', Jacques Blamont, qui fut l'un des créateurs de l'[[Agence spatiale européenne|ESA]], va jusqu'à dire que si {{citation|le programme scientifique [de l'ESA] est sain, l'homme dans l'espace est sans avenir}}<ref>L'entretien du mois, ''La Recherche'', {{n°|416}}, février 2008, {{p.|61}}.</ref>. Jacques Blamont ajoute que : {{citation|l'exploration du Système solaire doit se poursuivre au moyen de véhicules automatiques.}} C'est également l'avis du professeur Alex Roland, spécialisé dans l'histoire de la NASA<ref name="cnn space">{{en}} [http://www.cnn.com/2004/TECH/space/01/14/bush.opposition/index.html Bush space plan faces opposition], CNN.com, 14 janvier 2004</ref>.

Il est donc plus probable que si les ressources extraterrestres du Système solaire sont un jour exploitées, ce ne sera majoritairement que par l'intermédiaire de machines téléguidées et préprogrammées, éventuellement supervisées par des équipes humaines réduites. Compte tenu de l'étendue du potentiel terrestre encore inexploré à ce jour, la colonisation sérieuse de l'espace à visée de peuplement ne devrait donc vraisemblablement pas dépasser l'[[orbite basse]] de la Terre avant longtemps<ref>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</ref>.

==== Risque de contamination ====
Dans l'hypothèse qu'une [[vie extra-terrestre]] existe, le risque de [[Contamination (toxicologie)|contamination]] et d'[[écocide]] d'une autre planète par l'installation d'habitat humain a été soulevé. Dans le cas de la planète [[Mars (planète)|Mars]], Robert Zubrin considère que, même si la vie qui pourrait être découverte sur [[Mars (planète)|Mars]] sous forme de [[bactérie]]s est complètement différente, le fait de renoncer à la colonisation ou la terraformation pour la protéger serait une assertion esthétique mais pas éthique qui doit se cantonner à ce qui est bon pour l'espèce humaine. Pour lui, trouver de la vie sur [[Mars (planète)|Mars]] montrerait que l'apparition de la vie est un événement courant dans l'univers, et donc que cette vie n'aurait alors qu'un intérêt scientifique. Une « rétrocontamination » de la Terre par des bactéries extraterrestres est également envisageable<ref name="zubrin contamina">[http://www.space.com/scienceastronomy/solarsystem/mars_terraform_010904-2.html Human Habitats at Mars: Defending Against Contamination], [[Space.com]], 4/9/2001.</ref>.

== Colonisation de l'espace par des civilisations extraterrestres ==
[[Fichier:Coral Model of Galactic Colonization.jpg|vignette|Représentation du [[Modèle corallien de colonisation galactique|modèle corallien de colonisation]] de quelques étoiles.|alt=Représentation du [[Modèle corallien de colonisation galactique|modèle corallien de colonisation]].]]
{{article connexe|Paradoxe de Fermi|Modèle corallien de colonisation galactique}}

Dans l'hypothèse que [[Vie extraterrestre|la vie se soit développée ailleurs dans l'univers]] et que des [[Équation de Drake|civilisations extraterrestres]] existent et aient atteint un niveau technologique suffisant, elles pourraient s'être livré à une colonisation d'autres système stellaires. Le [[paradoxe de Fermi]], émis par le physicien du même nom, est basé sur le fait que si de telles civilisations existaient et avaient colonisé la Galaxie, l'humanité aurait détecté ses traces par le biais des ondes radios, ou bien que ces extraterrestres auraient déjà visité la Terre. Le [[modèle corallien de colonisation galactique]] élaboré par Jeffrey O. Bennett et G. Seth Shostak décrit la répartition possible de civilisations qui ont colonisé des systèmes stellaires dans la galaxie. L'astronome [[Claudio Maccone]] a calculé en l'utilisant qu'il faudrait une période de deux millions d'années pour que l'humanité se répande dans toute la Galaxie, à raison d'un voyage affichant 1 % de la [[vitesse de la lumière]], et compte tenu d'un temps colonisation des planètes habitables de {{unité|1000|ans}}. Compte tenu de l'âge de l'univers, Maccone pense que le paradoxe de Fermi est donc résolu<ref>{{Article |langue=en |auteur1=[[Claudio Maccone]] |titre=The statistical Fermi paradox |périodique=Journal of the British Interplanetary Society |date=mai-juin 2010 |lire en ligne=http://uavarese.altervista.org/CM_The_Statistical_Fermi_Paradox.pdf |id=Maccone, 2010}}, {{p.|21-26}}.</ref>.

De nombreuses hypothèses ont été émises pour répondre à ce paradoxe, depuis l'[[hypothèse de la Terre rare]], qui postule que la vie existe seulement sur Terre, à l'[[hypothèse du zoo]] pour qui des civilisations extraterrestres d'une [[Voie lactée]] déjà en grande partie colonisée observeraient la Terre et l'humanité à distance, sans essayer d'interagir, à la façon de chercheurs qui observeraient des animaux primitifs à distance, évitant d'entrer en contact afin de ne pas les perturber.

== Influence de la science-fiction ==
{{article connexe|Colonisation de l'espace en fiction}}
[[Image:TerraformedMarsGlobeRealistic.jpg|thumb|upright=1.2|Une vision d'artiste de [[Terraformation de Mars|Mars terraformé]] centré sur [[Valles Marineris]]. [[Dôme de Tharsis|Tharsis]] est visible sur le côté gauche. Cette transformation a été imaginée dans ''[[la Trilogie de Mars]]'' de l'auteur de science-fiction [[Kim Stanley Robinson]] mais aussi étudiés par des scientifiques dont [[Robert Zubrin]]<ref>{{en}} [http://www.users.globalnet.co.uk/~mfogg/zubrin.htm Technological Requirements for Terraforming Mars], Robert M. Zubrin (Pioneer Astronautics), Christopher P. McKay [[NASA Ames Research Center]].</ref>. Robinson et Zubrin sont tous deux membres de la [[Mars Society]].|alt=Vue d'artiste de [[Terraformation de Mars|Mars terraformé]].]]

Si la colonisation de l'espace est un thème classique de science-fiction, une histoire du concept par la NASA<ref name="histoire nasa" /> et par Robert Salkeld<ref>{{en}} ''Space Colonization Now?'', Robert Salkeld, Astronautics and Aeronautics, 1975</ref> met en avant le rôle des précurseurs de la science fiction au côté des fondateurs de l'astronautique, où par exemple [[Jules Verne]] côtoie [[Constantin Tsiolkovski]].

En effet, la colonisation comme thème de fiction et la colonisation comme projet de recherche ne sont pas indépendants. La recherche nourrit la fiction et la fiction inspire parfois la recherche<ref>{{en}} {{citation|Many of the most fascinating ideas in science originated not in the laboratory but in the minds of such science fiction writers as Arthur C. Clarke and Ray Bradbury. The former's 1945 article on communications satellites was the original idea behind modern satellites; the latter's Martian Chronicles has been attributed as the main inspiration behind NASA's many missions to Mars.}} En quatrième de couverture de Robert Bly, James Gunn, [https://books.google.fr/books?id=LH2gqgGm7DEC&pg=PA81&dq=%22The+Science+in+Science+Fiction%22+%22colonies+in+space%22&ei=CFipSKPZJIzQjgGdqLT6BA&sig=ACfU3U3pi6mx6GjolRrwCZNn5N3B3KXNxw#PPA82,M1 ''The Science in Science Fiction: 83 SF Predictions that Became Scientific Reality''], BenBella Books, Inc., 2006</ref>. Le projet ITSF (''Innovations technologiques de la science-fiction pour des applications spatiales''), soutenu par l'ESA, est un exemple de cette fertilisation croisée<ref>[http://www.itsf.org/index.php?PAGE=project%2Findex.html ITSF Project]</ref>.

L'auteur de [[science-fiction]] [[Norman Spinrad]] met en avant le rôle de la science-fiction comme force visionnaire ayant engendré la [[conquête de l'espace]], expression trahissant selon lui ses tendances [[impérialisme|impérialistes]], et la colonisation de l'espace<ref name="spinrad">[http://www.monde-diplomatique.fr/1999/07/SPINRAD/12204 ''Quand « La Guerre des étoiles » devient réalité''], Norman Spinrad, ''[[Le Monde diplomatique]]'', juillet 1999</ref>. Il montre également que le politologue et écrivain de science-fiction [[Jerry Pournelle]] en voulant relancer la conquête de l'espace dans ce but au début des années 1980, lance en fait le projet d'[[initiative de défense stratégique]] de [[Ronald Reagan|l'administration Reagan]], ce qui pour lui est un échec, car au lieu que le programme militaire ne relance le programme spatial, c'est l'opposé qui se produit, les 40 milliards de dollars de coût du programme sont en fait enlevés à la construction d'une base sur la Lune<ref name="spinrad" />.

L'un des grands noms de la science-fiction, [[Arthur C. Clarke]], un fervent partisan des idées Marshall Savage, a annoncé dans un article de prospective en 2001, la date figurant dans [[2001, l'Odyssée de l'espace|un de ses titres les plus célèbres]], qu'il y aurait en 2057 des humains sur la Lune, [[Mars (planète)|Mars]], Europe, Ganymède, Titan et en orbite autour de Vénus, Neptune et Pluton<ref>{{en}} [http://www.generationterrorists.com/quotes/beyond_2001.html Beyond 2001], Arthur C. Clarke, Reader's Digest, février 2001</ref>.

== Voir aussi ==
=== Bibliographie ===
{{légende plume}}

* {{en}} Dyson, F. J.: ''« Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation »'', ''Science'', vol. 131, 3 juin 1960.
* {{en}} Ben R. Finney, Eric M. Jones : ''Interstellar Migration and the Human Experience'', [[University of California Press]], 1985, {{ISBN|0-520-05898-4}} {{plume}}
* {{en}} Goddard, R. H.: ''The Ultimate Migration'' (manuscrit), 14 janvier 1918, The Goddard Biblio Log, Friends of the Goddard Library, Nov. l l, 1972.
* {{en}} Harris, Philip: ''Space Enterprise: Living and Working Offworld in the 21st Century'', Springer-Praxis, 2008 {{ISBN|9780387776392}}
* {{en}} {{Dr}} Yoki Kondo, John H Moore et collectif, ''Interstellar Travel & Multi-Generational Space Ships'', Apogee Books Space Series 34, 2003, {{ISBN|1896522998}} {{plume}}
* {{en}} Moore, John H. & col, Interstellar Travel & Multi-Generational Space Ships, Apogee Books Space Series 34, 2003. {{plume}}
* {{de}} Noordung, H. (Potocnik): Das Problem der Befahrung des Weltraums (Le problème du vol spatial), Schmidt and Co., 1928.
* {{de}} Oberth, H.: Die Rakete zu den Planetenraumen (La fusée dans l'espace interplanétaire), R. Oldenbourg, [[Munich]], 1923.
* {{en}} Gerard K. O'Neill, The High Frontier: Human Colonies in Space: Apogee Books Space Series 12, {{3e|édition}} 2000, {{1re|édition}} 1977 {{ISBN|189652267X}} {{plume}}
* {{en}} Portree, David S. F. ''[http://www.nss.org/settlement/mars/2001-HumansToMars-FiftyYearsOfMissionPlanning.pdf Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950-2000]'', NASA SP-2001-4521. {{plume}}
* Nicolas Prantzos, ''Voyages dans le futur: l'aventure cosmique de l'humanité'', Seuil, 1998. {{plume}}
* Jean-Claude Ribes, Guy Monnet ''La Vie extraterrestre : communications interstellaires, colonisation de l'espace'', Larousse, 1990 {{ISBN|2037400632}}
* {{en}} Sagan, Carl, ''Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space'', {{1re|édition}} 1994, Random House, New York, {{ISBN|0679438416}} (voir ''[[Un point bleu pâle]]'') {{plume}}
* {{en}} Sagan, Carl : ''« The Planet Venus »'', ''Science'', vol. 133, {{n°|3456}}, 24 mars 1961, {{p.|849–858}}.
* {{en}} Salkeld, Robert, ''« Space Colonization Now? »'', ''Astronautics and Aeronautics'', vol. l 3, {{n°|9}}, septembre 1975, {{p.|30–34}}. {{plume}}
* {{ru}} Tsiolkovsky, K. E.: ''Исследование мировых пространств реактивными приборами Na-ootchnoye Obozreniye'' (''La Fusée dans l'espace cosmique''), étude scientifique, Moscou, 1903.
* Coissac, Victor (1867-1941) : ''La Conquête de l'Espace, 1916 ;'' Nielrow Éditions, 2017.
* {{en}} Von Braun, Werner : ''Crossing the Last Frontier'', Colliers, 1952.
* {{en}} Zubrin, Robert, ''Entering Space: Creating a Spacefaring Civilization'', Tarcher/Putnam, 1999, {{ISBN|978-1-58542-036-0}} {{plume}}
* {{en}} Zwicky, F.: Morphological Astronomy, The Halley Lecture for 1948, delivered at Oxford, 2 mai 1948, ''The Observatory'', vol. 68, août 1948, {{p.|142–143}}.
* {{Ouvrage |auteur1=Sylvain Chaty |titre=La colonisation de l'espace à l'œil nu |éditeur=CNRS éditions |date=2020 |lire en ligne={{Google Livres|dEzcDwAAQBAJ}}}}.
* {{ouvrage|auteur=Isabelle Sourbès-Verger|titre=Géopolitique du monde spatial|éditeur=Eyrolles|date=2023}}

=== Articles connexes ===
* [[Commerce spatial]]
* [[Voyage interplanétaire]], [[Voyage interstellaire]]
* [[Mission habitée vers Mars]]
* [[Panspermie dirigée]]

==== Histoire ====
* [[Histoire du vol spatial]]
* [[Militarisation de l'espace]] ([[Force spatiale]])

==== Droit international ====
* [[Droit de l'espace]] ([[Traité de l'espace]])

=== Liens externes ===
{{Liens}}

== Notes et références ==
{{Traduction/Référence|en|Space colonization|type=note|3=223498042}}
{{Références}}

{{Palette|Colonisation de l'espace|Paradoxe de Fermi|Dans l'espace}}
{{Portail|astronautique|exploration}}
{{Bon article|oldid=33302899|date=10 septembre 2008}}

[[Catégorie:Colonisation de l'espace|*]]
[[Catégorie:Transhumanisme]]