太空推進系統的持續改進解決了太空飛行的部分難題，在可預見未來，人類的太空飛行仍然以牛頓力學原理為基礎，為實現航天器向前飛行的目的，必需利用牛頓力學的作用與反作用原理。航天飛行器向後噴射氣體，像火箭發動機向後噴射燃燒的物質。為實現航天器向前飛行的目的，必須利用力與物體運動相互關係的原理，一個向前運動的物體推動前方的另一個物體。假設最好的推進器使得旅行者達到了光速的一半，人們卻難以保障足夠的飛行燃料，假設航天器的飛行速度達到了光速的0.01%，人們卻難以承擔高昂的燃料價格。
人類的太空飛行夢想是飛得高、飛得遠，在飛行技術受到限制的條件下，人們目前的飛行旅程主要在地球的近太空。太空飛行的速度有了輕微的改善，飛行工程師設想了高級或先進的推進器概念，比如：熱核推進器。在不遠的將來，按照最樂觀的估計，推進器只能達到光速的百分之幾，人類能夠實現的最高飛行時速遠低於光速。人類在尋找合適的「第二家園」時考慮了很多因素，其中之一的因素是天體之間存在巨大的距離，十分有限的飛行時速限制了人類太空旅行的計劃，任何意義的太空旅行都將耗費大量的時間。
天體生物學家認為銀河系並不缺少宜居的天體，天文學家估計，在每10到10,000顆恆星中，至少有一顆伴隨的宜居行星，整個銀河系擁有數以百億計的宜居行星。宜居天體的數量不是問題，天體之間難以逾越的距離才是問題，目前的航天器獲得了相對低的飛行速度，太空旅行者只能「望空興嘆」。人類難以到達某個星球，但可以期待外星球的「外星人」到訪地球。設想在不同宜居世界的太空旅行還為時過早，但經過幾個世紀到上千年的探索，人類可能改變太空旅行的面貌，目前最短的系外行星之旅也將會耗盡旅行者的生命時光。
天體生物學家定義了宜居行星的概念，它們是擁有水資源的「海洋行星」，宜居行星軌道的外側伴隨了一顆或多顆主恆星，行星從類似太陽的恆星接收了輻射能量。一顆宜居的行星包含了多種要素，適合人類繁衍生息的宜居世界可能非常少見，人們不會選擇在高生存風險的異域世界居住。地球的大氣和生態系統不一定在宇宙中普遍存在，地球是獨特性的宇宙史演變的產物，人們很難想像，地球獨特的生態系統隨機或巧合地出現在任何其它的行星上。
二十一世紀的地球出現了不同程度的生態危機，銀河系可能存在大量的宜居世界，但生機勃勃的地球非常適合人類的生存和發展，綠色地球是人類居住的理想家園。氣象學家頻繁地發出了氣象災難警告，二氧化碳排放量不能超過地球大氣比例的千分之一。行星科學家考察了宜居行星的獨特性生態系統，大多數的宜居行星可能存在某種不適合人類生存的環境要素，比如：不適合人呼吸的大氣，最好的情形是土地貧瘠，最差的情形是含有致命毒氣。
「地球化改造」或土地與大氣改良是將宜居行星改造成人居世界，太空版的「世紀工程」是改造系外行星的大氣成分和生物圈，消除任何形態的行星本地化生態系統，太空「超級工程」超出了人類資源的承受範圍，也是人類將現有的地球環境恢復到原始生態系統時所付出的努力不能比擬的。有些天體生物學家設想了火星生態系統的改造方案，第一批火星移民在火星的表面種草、種樹、種莊稼。一個基本的問題是人類為何期待對其它星球的「殖民化」？
在不同恆星間的星際飛行將耗費數個世紀的時間，旅行者的一生耗費在漫長的旅途中，不會剩下多少停留在目標行星的生命時光，太空飛行艙成了旅行者的棲息地，旅行者在飛行倉實行自給自足的「小農經濟」。作為尋找新家園的替代方案，人類在未來可以考慮在太空建造一個「空中家園」。按照「太空經濟學」的計算，對一個生命行星的改造同樣有成本的因素，就地取材或從太空開採豐富的資源，設定太空「美麗家園」的建造目標。
過去的研究表明，把其它行星建造成人居家園，實現數萬、數十萬的地球移民，可以在幾百米長的小行星上挖掘建築材料，避免從地球到目標行星的巨大長途運輸費用，人們很難想像從地球運出成千上萬噸建築材料和建築工具的情形，星際運輸的成本極為高昂，建造「殖民地」的居住點在經濟成本的意義上得不償失，行星開發商和建造商不會做「花錢賺吆喝」的買賣。
太陽系有難以計數的小行星，在小行星上「安居」的人口數量將是地球的N倍，有些小行星形成了宜人的生存環境，在宜居小行星上建造人類居民點時可以少費周折，火星生態環境的技術改造費時費力，小行星移民計劃也許是更好的選擇。人類不一定真的需要到訪遙遠的恆星，對其它恆星的宜居行星進行「殖民化」改造，這不一定是出於人類基本的生存需求，更多的是受到人類知識和慾望的驅使，人類的知識和智慧推動了對系外世界進行探索的夢想和行動，有些人群對外太空的生存有特別的好奇心。
太空商業化的飛行正向人們走來，已有多家太空飛行公司表示，未來會將飛行成本降低到很多人能夠承受的程度，太空飛行的「票價」從每公里數萬美元到數百美元不等，火箭的重複使用技術減少了運輸成本，產生了規模化的經濟效益，合理的票價使得越來越多的人可以實現太空飛行的夢想。飛向蔚藍的太空，小行星資源點燃了商業化競爭的熱潮，一顆金屬小行星有一公里的尺度，它含有數百倍於地球儲備量的金屬資源，諸如：鎳、金和其它有經濟價值的金屬元素。
以空間為基地開發太陽能，這將為地球帶來取之不盡、用之不竭的清潔能源，順便地解決了地球上大面積的霧霾危害，對太空能源的合理利用，在空間建造太陽能站的前提條件是成本的合理控制。人們在全球化的時代見證了某些產品呈指數式的增長，比如：汽車和計算機，某些產品在空間技術時代也可能出現類似的增長。物理學的研究成果展示了一幅清晰的圖畫，人類在不久的未來可能設計外太空的家園，居住在軌道飛行的棲息地不再是幻想，人類將從地球、太陽、小行星獲取大量的資源。
氣象學家「杞人憂天」地發出全球氣候災難的警告，地球也許有一天不再適合居住，人們在浩瀚的星空面臨了「不知何地是家園」的選擇，但不一定要穿越到其它的星系，在無限遙遠的行星尋找人類家園，軌道棲息地可能是很好的安居場所。快速改進的太空技術最終會帶來強大的動力，在地球所在的太陽系建造「人造家園」，這不會是漫長而無望的人類幻想。人類可能有被迫離開地球的一天，除非減少地球溫室氣體的排放，糾正人類曾經出現的失誤，重新恢復勃勃生機的地球生態系統。「時間機器」的穿越方式或「彎曲時空」的飛行技術目前還是科學家的理論設想，未來的太空旅行技術可能出現意想不到的面貌。
（編譯：2015-1-27）
