การปรับสภาพพื้นผิว โลก หรือการสร้างรูปร่างโลกเป็น กระบวนการ สมมติฐานของการปรับเปลี่ยนบรรยากาศอุณหภูมิลักษณะ ภูมิประเทศ บนพื้นผิวหรือระบบนิเวศของดาวเคราะห์ดวงจันทร์หรือวัตถุทางดาราศาสตร์ อื่น ๆ อย่างจงใจ ให้คล้ายคลึงกับสภาพแวดล้อมของโลกโดยมีเป้าหมายเพื่อให้มนุษย์สามารถอาศัยอยู่ได้^{[ 1 ]}

แนวคิดเรื่องการปรับสภาพดาวเคราะห์พัฒนามาจากทั้งนิยายวิทยาศาสตร์และวิทยาศาสตร์ จริง คำนี้ถูกบัญญัติโดยJack Williamsonในเรื่องสั้นนิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง " Collision Orbit " ในAstounding Science Fictionในปี 1942 ^{[ 2 ]} ต่อมา นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันCarl Saganได้เสนอแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เรื่องการปรับสภาพดาวเคราะห์เป็นครั้งแรกด้วยวิศวกรรมดาวเคราะห์ของดาวศุกร์ในปี 1961 ^{[ 3 ]}

แม้ว่าสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์จะสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยเจตนา แต่ความเป็นไปได้ในการสร้างสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์ที่ไม่จำกัดซึ่งเลียนแบบโลกบนดาวเคราะห์ดวงอื่นยังไม่ได้รับการยืนยัน ในขณะที่ดาวศุกร์และดวงจันทร์ได้รับการศึกษาในเรื่องของการปรับ สภาพดาวเคราะห์ ดาวอังคารมักถูกพิจารณาว่าเป็นตัวเลือกที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการปรับสภาพดาวเคราะห์ มีการศึกษามากมายเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการให้ความร้อนแก่ดาวเคราะห์และเปลี่ยนแปลงชั้นบรรยากาศ และNASAยังได้จัดการอภิปรายในหัวข้อนี้ด้วย วิธีการที่เป็นไปได้หลายวิธีสำหรับการปรับสภาพดาวอังคารอาจอยู่ในขีดความสามารถทางเทคโนโลยีของมนุษยชาติ แต่ตามที่ Martin Beech กล่าวไว้ ทัศนคติ ทางเศรษฐกิจที่เลือกผลกำไรระยะสั้นมากกว่าการลงทุน ระยะยาว จะไม่สนับสนุนโครงการปรับสภาพดาวเคราะห์^{[ 4 ]}

ระยะเวลาที่ยาวนานและความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติของการปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตต่างดาวก็เป็นหัวข้อถกเถียงเช่นกัน เมื่อหัวข้อนี้ได้รับความสนใจมากขึ้น การวิจัยจึงขยายไปสู่ความเป็นไปได้อื่นๆ รวมถึงการปรับสภาพดาวเคราะห์ทางชีวภาพ การปรับสภาพดาวเคราะห์แบบกึ่งธรรมชาติ และการดัดแปลงมนุษย์ให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ มาก ขึ้นอย่างไรก็ตาม คำถามต่างๆ ยังคงค้างคาอยู่ในด้านจริยธรรมโลจิสติกส์เศรษฐศาสตร์การเมืองและวิธีการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมของโลกนอกโลก ซึ่งเป็นปัญหาในการนำแนวคิดนี้ไปปฏิบัติใช้จริง

คำว่า "terraforming" ถูกบัญญัติโดยJack Williamsonใน " Collision Orbit " ในปี 1942 โดยเป็นคำที่ใช้เรียกการทำให้สภาพแวดล้อมรอบตัวมนุษย์สามารถอยู่อาศัยได้ ต่อมาคำนี้มีความหมายว่าการทำให้ดาวเคราะห์มีลักษณะคล้ายโลกในแง่ของ "การสร้างโลก" ^{[ 5 ]}แนวคิดนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นเมื่อเห็นได้ชัดจากการส่งยานสำรวจอวกาศลำ แรก ไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นว่าดาวเคราะห์ดวงอื่นไม่สามารถอยู่อาศัยได้ ตั้งแต่นั้นมา Terraforming จึงถูกมองว่าเป็นวิธีการที่มนุษย์จะ " ตั้งอาณานิคม " ในอวกาศ หรือทำให้อวกาศมีความคล้ายคลึงกับโลก^{[ 5 ]}

ในช่วงทศวรรษ 1980 นักภูมิศาสตร์ ชาวอเมริกัน Richard Cathcartประสบความสำเร็จ ใน การผลักดันให้มีการรับรองคำกริยา "to terraform" อย่างเป็นทางการ คำนี้ถูกเพิ่มเข้าไปในพจนานุกรมภาษาอังกฤษฉบับย่อของ Oxford ฉบับ ที่ 4 ในปี 1993 ^{[ 6 ]}

แนวคิดนี้แตกต่างจากแพนโทรปีซึ่งเป็นการปรับตัวของมนุษย์ให้เข้ากับสภาพแวดล้อมต่างดาว แทนที่จะเป็นสภาพแวดล้อมที่ปรับตัวเข้ากับมนุษย์^{[ 7 ]} แพนโทรปียังถูกมองว่าเป็นสิ่งทดแทนเมื่อการปรับสภาพภูมิประเทศยังไม่เสร็จสมบูรณ์^{[ 8 ]}

นักดาราศาสตร์ คาร์ ลซาแกนเสนอแนวคิดด้านวิศวกรรมดาวเคราะห์ของดาวศุกร์ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารScienceในปี 1961 ^{[ 3 ]} ซาแกนจินตนาการถึงการหว่าน สาหร่าย ลง ในชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ซึ่งจะเปลี่ยนน้ำไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นสารประกอบอินทรีย์เมื่อกระบวนการนี้กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศผลกระทบเรือนกระจกก็จะลดลงจนกระทั่งอุณหภูมิพื้นผิวลดลงสู่ระดับที่ "สบาย" ซาแกนเสนอว่า สารพืช ที่เกิดขึ้น จะถูกไพโรไลซิสโดยอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงของดาวศุกร์ และถูกกักเก็บไว้ในรูปของ " กราไฟต์หรือ คาร์บอนในรูปแบบ ที่ไม่ระเหย " บนพื้นผิวของดาวเคราะห์^{[ 9 ]}อย่างไรก็ตาม การค้นพบในภายหลังเกี่ยวกับสภาพบนดาวศุกร์ทำให้แนวทางนี้เป็นไปไม่ได้ ปัญหาหนึ่งคือเมฆของดาวศุกร์ประกอบด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก ที่มีความเข้มข้นสูง แม้ว่าสาหร่ายในชั้นบรรยากาศจะสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยของชั้นบรรยากาศตอนบนของดาวศุกร์ ปัญหาที่ยากจะเอาชนะยิ่งกว่าก็คือชั้นบรรยากาศนั้นหนาเกินไปความดันบรรยากาศ สูง จะส่งผลให้เกิด "ชั้นบรรยากาศของ ออกซิเจน โมเลกุล บริสุทธิ์เกือบทั้งหมด " ^{[ 9 ]}ที่ความดันสูง ส่วนผสมที่ระเหยง่ายนี้ไม่สามารถคงอยู่ได้ตลอดไป คาร์บอนใดๆ ที่ถูกลดลงโดยการสังเคราะห์แสงจะถูกออกซิไดซ์ อย่างรวดเร็ว ในชั้นบรรยากาศนี้ผ่านการเผาไหม้ ทำให้กระบวนการปรับสภาพดาวศุกร์ "ลัดวงจร" ^{[ 9 ]}

นอกจากนี้ Sagan ยังจินตนาการถึงการทำให้ดาวอังคารสามารถอยู่อาศัยได้สำหรับมนุษย์ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารIcarusเรื่อง "วิศวกรรมดาวเคราะห์บนดาวอังคาร" (1973) ^{[ 10 ]}สามปีต่อมา NASA ได้กล่าวถึงประเด็นวิศวกรรมดาวเคราะห์อย่างเป็นทางการในการศึกษา แต่ใช้คำว่า "การสังเคราะห์ระบบนิเวศของดาวเคราะห์" แทน^{[ 11 ]}การศึกษาสรุปว่าดาวอังคารสามารถรองรับสิ่งมีชีวิตและสามารถทำให้เป็นดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้การประชุมครั้งแรกเกี่ยวกับการปรับสภาพดาวอังคาร ซึ่งในขณะนั้นเรียกว่า "การสร้างแบบจำลองดาวเคราะห์" จัดขึ้นในปีเดียวกันนั้น

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2522 วิศวกรและนักเขียนของ NASA ชื่อJames Obergได้จัดงานสัมมนาการปรับสภาพพื้นผิวโลกครั้งแรก ซึ่งเป็นการประชุมพิเศษในงานประชุมวิทยาศาสตร์ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ที่เมืองฮิวสตัน Oberg ได้เผยแพร่แนวคิดการปรับสภาพพื้นผิวโลกที่กล่าวถึงในงานสัมมนาให้แก่สาธารณชนทั่วไปในหนังสือNew Earths (1981) ของเขา ^{[ 12 ]}จนกระทั่งปี พ.ศ. 2525 คำว่า " การปรับสภาพพื้น ผิวโลก" จึง ถูกนำมาใช้ในชื่อบทความวารสารที่ตีพิมพ์ นักดาวเคราะห์วิทยา Christopher McKay ได้เขียนบทความเรื่อง "การปรับสภาพพื้นผิวดาวอังคาร" สำหรับวารสารของ British Interplanetary Society [ ^{13 ]}บทความนี้กล่าวถึงโอกาสของชีวภาค ดาวอังคารที่ควบคุมตนเองได้ และนับตั้งแต่นั้นมา คำว่า "การปรับสภาพพื้นผิวโลก" ก็กลายเป็นคำที่นิยม ^ใช้

ในปี พ.ศ. 2527 เจมส์ โลฟล็อกและไมเคิล อัลลาบีได้ตีพิมพ์ หนังสือ เรื่องThe Greening of Mars ^{[ 14 ]}หนังสือของโลฟล็อกเป็นหนึ่งในหนังสือเล่มแรกๆ ที่อธิบายวิธีการใหม่ในการทำให้ดาวอังคารอุ่นขึ้น โดยมี การเติม คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) เข้าไปในชั้นบรรยากาศเพื่อสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกที่รุนแรง

ด้วยแรงบันดาลใจจากหนังสือของ Lovelock นักชีวฟิสิกส์Robert Haynesได้ทำงานเบื้องหลังเพื่อส่งเสริมการปรับสภาพดาวเคราะห์ และได้เสนอคำศัพท์ใหม่Ecopoiesis [ ^{15 ] ซึ่งมาจากคำใน ภาษา}กรีกοἶκος , oikos , "บ้าน" ^{[ 16 ]}และποίησις , poiesis , "การผลิต" ^{[ 17 ]} Ecopoiesis หมายถึงการกำเนิดของระบบนิเวศ ในบริบทของการสำรวจอวกาศ Haynes อธิบาย ecopoiesis ว่าเป็น "การสร้างระบบนิเวศที่ยั่งยืนบนดาวเคราะห์ที่ปัจจุบันไม่มีสิ่งมีชีวิตและแห้งแล้ง" Fogg นิยาม ecopoiesis ว่าเป็น วิศวกรรมดาวเคราะห์ประเภทหนึ่งและเป็นหนึ่งในขั้นตอนแรกของการปรับสภาพดาวเคราะห์ ขั้นตอนหลักของการสร้างระบบนิเวศนี้มักจำกัดอยู่เพียงการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ ในระยะเริ่ม ต้น^{[ 18 ]}บทความแสดงความคิดเห็นในปี 2019 โดย Lopez, Peixoto และ Rosado ได้นำจุลชีววิทยา กลับมาใช้ใหม่ ในฐานะองค์ประกอบที่จำเป็นของกลยุทธ์การตั้งอาณานิคมที่เป็นไปได้ใดๆ โดยอิงตามหลักการของจุลินทรีย์แบบพึ่งพาอาศัยกันและบริการระบบนิเวศที่เป็นประโยชน์[ 19 ^{]เมื่อสภาพ}แวดล้อมเข้าใกล้สภาพของโลกพืชพรรณอาจถูกนำเข้ามา และสิ่งนี้จะเร่งการผลิตออกซิเจน ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วจะทำให้ดาวเคราะห์สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตได้ ในที่สุด

Ecopoiesis อาจอนุญาตให้เกิดวิวัฒนาการร่วมกันของการปรับสภาพภูมิประเทศกับสภาพแวดล้อมเป้าหมาย ได้ ^{[ 20 ]}

ในปี พ.ศ. 2528 Martyn Foggเริ่มตีพิมพ์บทความหลายเรื่องเกี่ยวกับการปรับสภาพดาวเคราะห์ นอกจากนี้เขายังทำหน้าที่เป็นบรรณาธิการสำหรับฉบับเต็มเกี่ยวกับการปรับสภาพดาวเคราะห์สำหรับวารสารของ British Interplanetary Societyในปี พ.ศ. 2535 ในหนังสือTerraforming: Engineering Planetary Environments (1995) Fogg ได้เสนอคำจำกัดความต่อไปนี้สำหรับแง่มุมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการปรับสภาพดาวเคราะห์: ^{[ 18 ]}

• วิศวกรรมดาวเคราะห์ : การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเพื่อวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติโดยรวมของดาวเคราะห์
• วิศวกรรมธรณี : วิศวกรรมระดับดาวเคราะห์ที่ประยุกต์ใช้กับโลกโดยเฉพาะ ครอบคลุมเฉพาะ แนวคิด วิศวกรรมระดับมหภาคที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ระดับโลกบางอย่าง เช่น ปรากฏการณ์เรือนกระจกองค์ประกอบของชั้น บรรยากาศ ปริมาณ แสงอาทิตย์หรือปริมาณการพุ่งชนของอุกกาบาต
• การปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิต (Terraforming): กระบวนการทางวิศวกรรมดาวเคราะห์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อเพิ่มศักยภาพของสภาพแวดล้อมบนดาวเคราะห์นอกโลกให้สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตอย่างที่เราคุ้นเคยได้เป้าหมายสูงสุดของการปรับสภาพดาวเคราะห์คือการสร้างระบบนิเวศ บนดาวเคราะห์แบบเปิดที่เลียน แบบการทำงานทั้งหมดของชีวภาคบนโลก ซึ่งจะเอื้อต่อการอยู่อาศัยของมนุษย์อย่างสมบูรณ์

นอกจากนี้ Fogg ยังได้กำหนดคำจำกัดความสำหรับดาวเคราะห์ที่เป็นตัวเลือกที่มีระดับความเข้ากันได้กับมนุษย์ที่แตกต่างกัน: ^{[ 21 ]}

• ดาวเคราะห์ที่มนุษย์สามารถอาศัยอยู่ได้ (HP): โลกที่มีสภาพแวดล้อมคล้ายคลึงกับโลกมากพอที่จะทำให้มนุษย์สามารถอยู่อาศัยได้อย่างสะดวกสบายและเป็นอิสระ
• ดาวเคราะห์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ (BP): ดาวเคราะห์ที่มีพารามิเตอร์ทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิว หากเดิมทีไม่มีสิ่งมีชีวิต ดาวเคราะห์ดังกล่าวอาจเป็นที่อยู่อาศัยของระบบนิเวศที่มีความซับซ้อนสูงโดยไม่จำเป็นต้องปรับสภาพพื้นผิว
• ดาวเคราะห์ที่ปรับสภาพให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยได้ง่าย (ETP): ดาวเคราะห์ที่อาจทำให้มีสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตสามารถอาศัยอยู่ได้ หรืออาจสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ โดยใช้เทคนิคทางวิศวกรรมดาวเคราะห์ที่ไม่ซับซ้อน และด้วยทรัพยากรที่จำกัดของยานอวกาศหรือภารกิจหุ่นยนต์นำร่อง

ฟ็อกก์แนะนำว่าดาวอังคารเคยเป็นดาวเคราะห์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพในวัยเยาว์ แต่ปัจจุบันไม่อยู่ในสามประเภทนี้ เนื่องจากการปรับสภาพให้เป็นดาวเคราะห์ที่มีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมจะทำได้ยากขึ้น^{[ 22 ]}

ความเหมาะสมของดาวเคราะห์สำหรับการอยู่อาศัย ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงความสามารถของวัตถุทางดาราศาสตร์ในการดำรงชีวิตนั้น จำเป็น ต้องมีเกณฑ์ ทางธรณีฟิสิกส์ธรณีเคมีและดาราศาสตร์ฟิสิกส์ต่างๆ ครบถ้วนก่อนที่จะพิจารณาว่าพื้นผิวของวัตถุนั้นเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัย การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของดาวเคราะห์ให้สามารถดำรงชีวิตได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมนุษย์ ถือเป็นเป้าหมายสุดท้ายของกระบวนการสมมติของการปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัย (terraforming) สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษในบริบทของการปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัย คือ ปัจจัยต่างๆ ที่ทำให้ สัตว์ หลายเซลล์ที่ ซับซ้อน รวมถึงสิ่งมีชีวิตที่เรียบง่ายกว่า สามารถดำรงชีวิตได้บนโลก การวิจัยและทฤษฎีในเรื่องนี้เป็นส่วนประกอบหนึ่งของวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์และสาขาวิชาใหม่ที่กำลังเกิดขึ้นคือดาราชีววิทยา (astrobiology )

การจำแนกเกณฑ์ความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยอาจแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปแล้วเป็นที่ยอมรับกันว่าการมีน้ำ อุณหภูมิที่ไม่สุดขั้ว และแหล่งพลังงานเป็นข้อจำกัดกว้างๆ ต่อความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัย^{[ 24 ]}ข้อกำหนดอื่นๆ สำหรับความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยได้รับการกำหนดไว้ว่าเป็นการมีวัตถุดิบ ตัวทำละลายและสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม^{[ 25 ]}หรือข้อกำหนดพื้นฐาน (เช่น คาร์บอนไฮโดรเจนไนโตรเจน ออกซิเจนฟอสฟอรัสและกำมะถัน ) และ สภาวะ ทางกายภาพและเคมี ที่สมเหตุสมผล ^{[ 26 ]}เมื่อนำไปใช้กับสิ่งมีชีวิตบนโลก รวมถึงมนุษย์ ข้อจำกัดเหล่านี้สามารถแคบลงได้อย่างมาก

ในแผนงานด้านชีววิทยาอวกาศของNASAได้กำหนดเกณฑ์ความสามารถในการอยู่อาศัยหลักไว้ว่า "บริเวณที่มีน้ำเหลวเป็นบริเวณกว้าง สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการประกอบโมเลกุลอินทรีย์ ที่ซับซ้อน และแหล่งพลังงานเพื่อรักษากระบวนการเผาผลาญ " ^{[ 27 ]}

ช่วงอุณหภูมิทั่วไปสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกคือ -20 °C ถึง 122 °C ^{[ 24 ]}ซึ่งกำหนดโดยความสามารถของน้ำ (อาจเป็นน้ำเค็มหรืออยู่ภายใต้ความดันสูงที่ก้นมหาสมุทร ) ที่จะมีอยู่ในรูปของเหลวเป็นหลัก นี่อาจเป็นช่วงขอบเขตสำหรับการพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ในบริบทของการปรับสภาพดาวเคราะห์ สำหรับโลก อุณหภูมิถูกกำหนดโดยสมดุลของรังสีแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบที่ถูกดูดซับและรังสีอินฟราเรด ที่แผ่ออกไป รวมถึงผลกระทบของก๊าซเรือนกระจกในการปรับเปลี่ยนอุณหภูมิสมดุลของดาวเคราะห์แนวคิดการปรับสภาพดาวเคราะห์อาจรวมถึงการปรับเปลี่ยนอุณหภูมิด้วยวิธีการต่างๆ เช่น แผ่นสะท้อนแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มหรือลดปริมาณแสงอาทิตย์ และด้วยเหตุนี้จึงปรับเปลี่ยนอุณหภูมิ

สิ่งมีชีวิตที่รู้จักทั้งหมดต้องการน้ำ^{[ 25 ]}ดังนั้นความสามารถของดาวเคราะห์ในการรักษาน้ำจึงเป็นแง่มุมที่สำคัญของความสามารถในการอยู่อาศัยเขตที่อยู่อาศัยได้ของระบบสุริยะโดยทั่วไปถูกกำหนดให้เป็นบริเวณที่อาจมีน้ำเหลวบนพื้นผิวที่เสถียรบนดาวเคราะห์^{[ 25 ] [ 28 ]}ขอบเขตของเขตที่อยู่อาศัยได้ถูกกำหนดไว้แต่เดิมโดยการสูญเสียน้ำจากการสลายตัวด้วยแสงและการหลุดออกของไฮโดรเจน ซึ่งเป็นการกำหนดขีดจำกัดว่าดาวเคราะห์จะอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ ที่โคจรรอบได้มากแค่ไหน และการแพร่หลายของเมฆ CO ที่จะเพิ่มค่าอัลเบโดซึ่งเป็นการกำหนดขอบเขตภายนอกของน้ำเหลวที่เสถียร^{[ 28 ]}ข้อจำกัดเหล่านี้ใช้ได้กับดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกโดยเฉพาะ และจะไม่สามารถนำไปใช้กับดวงจันทร์อย่างยูโรปาและเอนเซลาดัส ที่มี มหาสมุทรปกคลุมด้วยน้ำแข็งได้ ง่าย นัก เนื่องจากแหล่งพลังงานในการรักษาน้ำให้เป็นของเหลวมาจากความร้อนจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์มากกว่าพลังงานแสงอาทิตย์

ในระดับพื้นฐานที่สุด ความต้องการที่แน่นอนเพียงอย่างเดียวของชีวิตอาจเป็นความไม่ สมดุล ทางเทอร์โมไดนามิก หรือการมีอยู่ของพลังงานอิสระของกิบส์^{[ 25 ]}มีการโต้แย้งว่าความสามารถในการอยู่อาศัยสามารถคิดได้ว่าเป็นความสมดุลระหว่างความต้องการพลังงานของชีวิตและความสามารถของสิ่งแวดล้อมในการจัดหาพลังงานดังกล่าว^{[ 25 ]}สำหรับมนุษย์ พลังงานมาในรูปของน้ำตาลไขมันและโปรตีนที่ได้จากการบริโภคพืชและสัตว์ ซึ่งในทางกลับกันจำเป็นต้องมีดาวเคราะห์ที่อยู่อาศัยได้สำหรับมนุษย์ที่สามารถรองรับสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นได้^{[ 29 ]}

ชีวมวลส่วนใหญ่ของโลก (~60%) อาศัยการสังเคราะห์แสงเป็นแหล่งพลังงาน ในขณะที่อีก ~40% เป็นแบบเคมีโทรฟิก [ ^{24 ] สำหรับ}การพัฒนาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นพลังงานเคมีอาจมีความสำคัญ^{[ 24 ]}ในขณะที่สำหรับการดำรงชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะพลังงานแสงอาทิตย์ที่สูงเพียงพออาจจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงได้ เช่น กัน

บนโลก สิ่งมีชีวิตโดยทั่วไปต้องการธาตุ 6 ชนิดในปริมาณมาก ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน^{[ 26 ]}ธาตุเหล่านี้ถือเป็น "ธาตุจำเป็น" สำหรับสิ่งมีชีวิตที่รู้จักทั้งหมดและมีอยู่มากมายในระบบชีวภาพ^{[ 30 ]}ธาตุเพิ่มเติมที่สำคัญต่อชีวิต ได้แก่แคตไอออนMg ^{2 +} , Ca ^{2 +} , K ⁺และNa ⁺และแอนไอออนCl ^{− [ 30 ]}ธาตุเหล่านี้จำนวนมากอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือรีดักชันโดยอาศัยกระบวนการทางชีวภาพเพื่อผลิตพลังงานเมตาบอลิซึมที่ ใช้ได้ ^{[ 30 ]}

การปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยจะเกี่ยวข้องกับการทำให้ดาวเคราะห์นั้นตรงตามข้อกำหนดด้านความสามารถในการอยู่อาศัยที่ระบุไว้ในส่วนก่อนหน้า ตัวอย่างเช่น ดาวเคราะห์อาจเย็นเกินไปจนน้ำเหลวไม่สามารถดำรงอยู่บนพื้นผิวได้ อุณหภูมิของดาวเคราะห์อาจเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ^{[ 31 ]}การใช้กระจกวงโคจรเพื่อสะท้อนแสงอาทิตย์ไปยังดาวเคราะห์มากขึ้น^{[ 32 ]}หรือการลดค่าอัลเบโดของดาวเคราะห์^{[ 10 ]}ในทางกลับกัน ดาวเคราะห์ที่ร้อนเกินไปจนน้ำเหลวไม่สามารถดำรงอยู่ได้อาจทำให้เย็นลงได้โดยการกำจัดก๊าซเรือนกระจก (หากมีอยู่) การวางแผ่นบังแดดที่จุดL เพื่อลดแสงอาทิตย์ที่ส่องไปยังดาวเคราะห์ หรือการเพิ่มค่าอัลเบโด^{[ 33 ]} ความดันบรรยากาศเป็นอีกประเด็นหนึ่ง: วัตถุทางดาราศาสตร์ต่างๆ รวมถึงดาวอังคาร ดาวพุธ และดวงจันทร์ส่วนใหญ่มีความดันต่ำกว่าโลก ที่ความดันต่ำกว่าจุดสามสถานะของน้ำ (611.7 Pa) น้ำจะไม่สามารถเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิใดๆ การอยู่รอดของมนุษย์ต้องการความดันที่สูงกว่านั้นอย่างน้อย 6.3 kPa ซึ่งเป็นขีดจำกัดของอาร์มสตรอง ภายใต้ความดันนี้ ของเหลวในร่างกายที่สัมผัสจะเดือดที่อุณหภูมิร่างกาย นอกจากนี้ บรรยากาศที่หนาแน่นยังช่วยปกป้องพื้นผิวจากรังสีคอสมิก[ ^{34 ] บรรยากาศ}ที่บางสามารถทำให้หนาขึ้นได้โดยใช้ก๊าซที่ผลิตในท้องถิ่นหรืออาจนำเข้าก๊าซจากที่อื่น ตัวอย่างเช่น ดวงจันทร์สามารถมีบรรยากาศของออกซิเจนได้โดยการลดหินบนดวงจันทร์^{[ 35 ]}

เมื่อสภาพแวดล้อมเหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสายพันธุ์ที่นำเข้ามา มากขึ้น การนำเข้าสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กก็สามารถเริ่มต้นได้^{[ 18 ]}เมื่อสภาพแวดล้อมใกล้เคียงกับโลก พืชก็สามารถนำเข้ามาได้เช่นกัน ซึ่งจะช่วยเร่งการผลิตออกซิเจน ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วจะทำให้โลกสามารถรองรับสิ่งมีชีวิตได้ในที่สุด

ในหลายๆ ด้าน ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่คล้ายโลกมากที่สุดในระบบสุริยะ^{[ 36 ] [ 37 ]}เชื่อกันว่าดาวอังคารเคยมีสภาพแวดล้อมที่คล้ายโลกมากกว่านี้ในช่วงต้นประวัติศาสตร์ โดยมีชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นกว่าและมีน้ำมากมายซึ่งสูญหายไปในช่วงหลายร้อยล้านปี^{[ 38 ]}

กลไกที่แน่ชัดของการสูญเสียนี้ยังไม่ชัดเจนนัก แม้ว่าจะมีกลไกสามอย่างที่ดูเหมือนจะเป็นไปได้มากที่สุด ได้แก่ ประการแรก เมื่อใดก็ตามที่มีน้ำผิวดินอยู่คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO₂) จะลดลง) ทำปฏิกิริยากับหินเพื่อสร้างคาร์บอเนตจึงดึงบรรยากาศออกไปและยึดไว้กับพื้นผิวของดาวเคราะห์^{[ 39 ]}บนโลก กระบวนการนี้จะถูกต่อต้านเมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนตัวทำให้เกิดการระเบิดของภูเขาไฟที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับสู่บรรยากาศ บนดาวอังคาร การขาดกิจกรรมทางธรณีวิทยาดังกล่าวช่วยป้องกันการหมุนเวียนของก๊าซที่ถูกกักเก็บไว้ในตะกอน^{[ 40 ]}

ประการที่สอง การที่ไม่มีสนามแม่เหล็กอยู่รอบดาวอังคารอาจทำให้ลมสุริยะค่อยๆกัดเซาะชั้นบรรยากาศได้^{[ 40 ] [ 41 ] การพาความร้อนภายในแกนกลางของดาวอังคาร ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยเหล็ก [ 42 ] เดิมทีได้สร้างสนาม}แม่เหล็กขึ้นอย่างไรก็ตามไดนาโม^{หยุดทำงาน}ไปนานแล้ว[ 43 ^{]และสนาม}แม่เหล็กของดาวอังคารก็หายไปเกือบหมด อาจเนื่องมาจาก "การสูญเสียความร้อนในแกนกลาง การแข็งตัวของแกนกลางส่วนใหญ่ และ/หรือการเปลี่ยนแปลงในระบอบการพาความร้อนของเนื้อโลก" ^{[ 44 ]} ผลลัพธ์จากภารกิจ MAVENของ NASA แสดงให้เห็นว่าชั้นบรรยากาศถูกกำจัดออกไปส่วนใหญ่เนื่องจาก เหตุการณ์ การพุ่งของมวลโคโรนาซึ่งการระเบิดของโปรตอนความเร็วสูงจากดวงอาทิตย์กระทบกับชั้นบรรยากาศ ดาวอังคารยังคงมีสนามแม่เหล็ก จำกัด ซึ่งครอบคลุมประมาณ 40% ของพื้นผิว อย่างไรก็ตาม แทนที่จะปกคลุมและปกป้องชั้นบรรยากาศจากลมสุริยะอย่างสม่ำเสมอ สนามแม่เหล็กกลับมีลักษณะเป็นกลุ่มสนามขนาดเล็กรูปทรงร่ม ซึ่งส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่รอบซีกโลกใต้ของดาวเคราะห์^{[ 45 ]}

สุดท้ายนี้ ระหว่างประมาณ 4.1 ถึง 3.8 พันล้านปีก่อน การชน ของดาวเคราะห์น้อยในช่วงLate Heavy Bombardmentทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญต่อสภาพแวดล้อมพื้นผิวของวัตถุในระบบสุริยะแรงโน้มถ่วง ต่ำ ของดาวอังคารบ่งชี้ว่าการชนเหล่านี้อาจทำให้ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารส่วนใหญ่ถูกขับออกไปในอวกาศลึก^{[ 46 ]}

การปรับสภาพดาวอังคารให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์จะต้องเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญสองประการที่เกี่ยวพันกัน ได้แก่ การสร้างชั้นบรรยากาศและการให้ความร้อนแก่ชั้นบรรยากาศ^{[ 47 ] [ 48 ]}ชั้นบรรยากาศที่หนาขึ้นของก๊าซเรือนกระจก เช่นคาร์บอนไดออกไซด์จะดักจับรังสีจากดวงอาทิตย์ ที่เข้ามา เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มก๊าซเรือนกระจกเข้าไปในชั้นบรรยากาศ กระบวนการทั้งสองจึงส่งเสริมซึ่งกันและกัน^{[ 49 ]}คาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะรักษาอุณหภูมิให้สูงกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ ดังนั้นอาจต้องผลิตส่วนผสมของโมเลกุลเรือนกระจกชนิดพิเศษ^{[ 50 ]}

แอนดี้ โทมาสวิค ได้นำเสนอแนวทางที่เป็นไปได้จริงในการปรับสภาพดาวอังคารให้เหมาะสม กับการอยู่อาศัย ^{[ 51 ]}ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการสร้างชั้นบรรยากาศที่มีความดันประมาณ 1000 hPa ชั้นบรรยากาศนี้จะได้มาจากวัตถุที่มีมวลรวมประมาณ 10 ¹⁹กิโลกรัม (มีน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์สูง) ที่ขนส่งจากแถบไคเปอร์ไปยังดาวอังคารโดยใช้เครื่องยนต์จรวดเทอร์โมนิวเคลียร์และแรงโน้มถ่วงช่วย

การปรับสภาพดาวศุกร์ ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยต้องมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญสองประการ ได้แก่ การกำจัด ชั้นบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีความหนาแน่นสูงถึง 9 MPa (1,300 psi; 89 atm) ส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์และการลดอุณหภูมิพื้นผิวของ ดาวเคราะห์ที่ 450 °C (842 °F) ^{[ 52 ] [ 33 ]}เป้าหมายเหล่านี้มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงจัดของดาวศุกร์อาจเป็นผลมาจากปรากฏการณ์เรือนกระจกที่เกิดจากชั้นบรรยากาศที่หนาแน่น

บรรยากาศของดาวศุกร์ในปัจจุบันมีออกซิเจนน้อยมาก ดังนั้นขั้นตอนเพิ่มเติมคือการฉีด O2 ที่หายใจได้ในบรรยากาศ ข้อเสนอแรกเริ่มสำหรับกระบวนการดังกล่าวมาจากคาร์ล ซาแกนซึ่งแนะนำให้ฉีด แบคทีเรีย สังเคราะห์แสง ที่ลอย อยู่ในบรรยากาศของดาวศุกร์เพื่อลด CO2 เป็นรูปแบบอินทรีย์และเพิ่มความเข้มข้นของ O2 บรรยากาศ^{[ 3 ]}อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ตั้งอยู่บนความเข้าใจที่ผิดพลาดในช่วงทศวรรษ 1960 เกี่ยวกับบรรยากาศของดาวศุกร์ว่ามีความดันต่ำกว่ามาก ในความเป็นจริง ความดันบรรยากาศของดาวศุกร์ (9300 kPa) สูงกว่าที่ประเมินไว้ในยุคแรกมาก ดังนั้นแนวคิดของซาแกนจึงใช้ไม่ได้ผล ดังที่เขายอมรับในภายหลัง^{[ 53 ]}

ขั้นตอนเพิ่มเติมที่ Martin Beech กล่าวถึง ได้แก่ การฉีดน้ำและ/หรือไฮโดรเจนเข้าไปในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์^{[ 4 ]}ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นหลังจากกักเก็บ CO และลดมวลของชั้นบรรยากาศแล้ว เพื่อที่จะรวมไฮโดรเจนกับ O ที่ผลิตด้วยวิธีอื่น จำเป็นต้องใช้ไฮโดรเจนประมาณ 4×10 ¹⁹กิโลกรัม ซึ่งอาจต้องขุดจากแหล่งอื่น เช่น ยูเรนัสหรือเนปจูน^{[ 4 ]}

แม้ว่าแรงโน้มถ่วงบนดวงจันทร์ ของโลก จะต่ำเกินไปที่จะรักษาสภาพบรรยากาศไว้ได้ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา^{[ 54 ]}แต่หากมีบรรยากาศอยู่ ก็อาจรักษาสภาพบรรยากาศนั้นไว้ได้เป็นระยะเวลาค่อนข้างนาน^{[ 35 ]}แลนดิส^{[ 35 ]}และคนอื่นๆ^{[ 55 ] [ 56 ]}จึงเสนอว่าการปรับสภาพดวงจันทร์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์นั้นเป็นไปได้ แม้ว่าไม่ใช่ทุกคนจะเห็นด้วยกับข้อเสนอนั้น^{[ 57 ]}แลนดิสประมาณการว่าบรรยากาศออกซิเจนบริสุทธิ์ 6.89 กิโลปาสคาลบนดวงจันทร์จะต้องใช้ออกซิเจนประมาณสองแสนล้านล้านตัน และแนะนำว่าสามารถผลิตได้โดยการลดออกซิเจนจากหินบนดวงจันทร์ในปริมาณที่เทียบเท่ากับลูกบาศก์ขนาดประมาณห้าสิบกิโลเมตรต่อด้าน หรืออีกทางหนึ่ง เขาแนะนำว่าปริมาณน้ำใน "ดาวหางห้าสิบถึงหนึ่งร้อยดวง" ที่มีขนาดเท่ากับดาวหางฮัลเลย์ – ประมาณ 789.639 ล้านล้านลูกบาศก์ลิตรของน้ำ^{[ 58 ]} – จะสามารถทำได้หากนำไปวางไว้บนดวงจันทร์^{[ 35 ] [ 55 ]}

การปรับสภาพ ดาวพุธให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์นั้นทำได้ยาก Beech ^{[ 59 ]}ระบุว่า "ดูเหมือนว่าจะมีโอกาสน้อยมากที่จะปรับสภาพดาวพุธให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์จนสัตว์หรือพืชสามารถดำรงอยู่ได้" และแนะนำว่าการใช้งานหลักในโครงการปรับสภาพดาวพุธให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์คือการใช้เป็นแหล่งแร่ธาตุ อย่างไรก็ตาม การปรับสภาพดาวพุธให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์ก็เคยถูกพิจารณามาแล้ว^{[ 60 ]}สนามแม่เหล็กของดาวพุธมีเพียง 1.1% ของโลก และเนื่องจากอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากกว่า บรรยากาศใดๆ ก็จะถูกทำลายอย่างรวดเร็วหากไม่ได้รับการปกป้องจากลมสุริยะ มีการคาดการณ์ว่าสนามแม่เหล็กของดาวพุธน่าจะแข็งแกร่งกว่ามากถึง 30% ของโลก หากไม่ถูกกดทับด้วยผลกระทบย้อนกลับของลมสุริยะบางประการ^{[ 61 ]}หากมีวิธีการป้องกันดาวพุธจากลมสุริยะโดยการวางเกราะแม่เหล็ก เทียม ที่ตำแหน่งL ระหว่างดาวพุธกับดวงอาทิตย์ (คล้ายกับข้อเสนอสำหรับดาวอังคาร) ^{[ 8 ]}สนามแม่เหล็กของดาวพุธก็อาจเพิ่มความเข้มขึ้นจนถึงจุดที่สนามแม่เหล็กของดาวพุธสามารถคงอยู่ได้ด้วยตัวเอง ตราบใดที่สนามแม่เหล็กนั้นไม่ "หยุดชะงัก" จากเหตุการณ์สุริยะอื่น^{[ 60 ]}

แม้ว่าดาวพุธจะมีขนาดเล็กกว่าดาวอังคารมาก แต่เนื่องจากมีความหนาแน่นสูงกว่า ดาวพุธจึง มี อัตราเร็วหลุดพ้นที่ ต่ำกว่าดาวอังคารเพียงเล็กน้อย และหาก สนามแม่เหล็กป้องกันการกัดเซาะของชั้นบรรยากาศ ดาวพุธก็อาจสามารถรักษาชั้นบรรยากาศที่มีไนโตรเจนและออกซิเจน ไว้ ได้นานหลายล้านปี

เพื่อให้ได้ความดันบรรยากาศ 1 บรรยากาศจะต้องใช้ก๊าซ ประมาณ 1.1× ^10¹⁸ กิโลกรัม^{[ 60 ]}หรือปริมาณที่น้อยกว่าเล็กน้อยหากยอมรับความดันที่ต่ำกว่าได้ น้ำสามารถส่งมาจากระบบสุริยะชั้น นอก ได้ เมื่อส่งน้ำมาแล้ว น้ำจะแยกตัวออกเป็นโมเลกุลออกซิเจนและไฮโดรเจนโดยอาจใช้ฝุ่นเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง และไฮโดรเจนจะระเหยออกไปในอวกาศอย่างรวดเร็ว ที่ความดันออกซิเจน 20-30 กิโลปาสคาล บรรยากาศจะสามารถหายใจได้ และ อาจเติม ไนโตรเจนตามความจำเป็นเพื่อให้พืชเจริญเติบโตได้ในที่ที่มีไนเตรต

จำเป็นต้องมีการจัดการอุณหภูมิ เนื่องจากอุณหภูมิเฉลี่ยสมดุลอยู่ที่ประมาณ 159 °C อย่างไรก็ตาม พื้นที่หลายล้านตารางกิโลเมตรที่ขั้วโลกมีอุณหภูมิเฉลี่ย 0-50 °C ( กล่าวคือพื้นที่ขนาดเท่าประเทศเม็กซิโกที่แต่ละขั้วโลกมีอุณหภูมิที่เอื้อต่อการอยู่อาศัย) พื้นที่ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยทั้งหมดอาจมีขนาดใหญ่ขึ้นได้อีกหากค่าอัลเบโดของดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นจาก 0.12 เป็นประมาณ 0.6 ซึ่งอาจเพิ่มพื้นที่ที่เอื้อต่อการอยู่อาศัยได้ รอยเสนอว่าสามารถจัดการอุณหภูมิได้ดียิ่งขึ้นโดยการลดฟลักซ์พลังงานแสงอาทิตย์ที่ดาวพุธให้ใกล้เคียงกับค่าบนโลกโดยใช้ใบเรือพลังงานแสงอาทิตย์สะท้อนแสงอาทิตย์ เขาคำนวณว่าจำเป็นต้องใช้ใบเรือ 16 ถึง 17 ล้านใบ แต่ละใบมีพื้นที่หนึ่งตารางกิโลเมตร^{[ 60 ]}

เมื่อเร็วๆ นี้มีการเสนอว่าเนื่องจากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจมีการออกแบบโครงการแทรกแซงเพื่อคืน สภาพภูมิอากาศ ของโลก ให้กลับ สู่สภาวะก่อนยุคอุตสาหกรรม เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ มีการเสนอแนวทางต่างๆ มากมาย เช่น การจัดการรังสีจากดวงอาทิตย์การกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์และการออกแบบและการปล่อยสิ่งมี ชีวิต ดัดแปลง พันธุกรรมที่เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ^{[ 62 ] [ 63 ]}โดยทั่วไปแล้วสิ่งเหล่านี้จะถูกเรียกว่าวิศวกรรมธรณีหรือวิศวกรรมภูมิอากาศมากกว่าการปรับสภาพภูมิประเทศ

ดาวเคราะห์ดวงอื่นที่อาจเหมาะสมกับการปรับสภาพให้ เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์ (อาจเป็นการปรับสภาพเพียงบางส่วนหรือแบบกึ่งเหมาะสม) ได้แก่ ดวงจันทร์ขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสบดีหรือดาวเสาร์ ( ยูโรปาแกนี มีด คัลลิ สโตเอนเซลาดัสไททัน ) และดาวเคราะห์แคระเซเรส

ดวงจันทร์ถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็ง ดังนั้นการให้ความร้อนจะทำให้น้ำแข็งบางส่วนระเหยกลายเป็นบรรยากาศของไอน้ำ แอมโมเนีย และก๊าซอื่นๆ^{[ 64 ] [ 65 ]}สำหรับดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี รังสีเข้มข้นรอบดาวพฤหัสบดีจะทำให้เกิดการแตกตัวของไอน้ำด้วยรังสี ทำให้แยกออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน^{[ 64 ]}ไฮโดรเจนจะระเหยออกไปในอวกาศอย่างรวดเร็ว เหลือไว้เพียงออกซิเจน (ซึ่งเกิดขึ้นบนดวงจันทร์อยู่แล้วในระดับเล็กน้อย ทำให้มีบรรยากาศออกซิเจนบางๆ) ^{[ 64 ]}สำหรับดวงจันทร์ของดาวเสาร์ ไอน้ำสามารถแยกออกได้โดยใช้กระจกวงโคจรเพื่อโฟกัสแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดการแตกตัวด้วยแสง^{[ 65 ]}แอมโมเนียสามารถเปลี่ยนเป็นไนโตรเจนได้โดยการนำแบคทีเรีย เช่นNitrosomonas , PseudomonasและClostridium เข้ามา ทำให้เกิดบรรยากาศไนโตรเจน-ออกซิเจนที่คล้ายกับโลก^{[ 64 ] [ 65 ]}บรรยากาศนี้จะปกป้องพื้นผิวจากรังสีของดาวพฤหัสบดี^{[ 34 ]}แต่ก็เป็นไปได้ที่จะกำจัดรังสีดังกล่าวโดยใช้สายเคเบิลที่โคจร^{[ 66 ]}หรือคลื่นวิทยุ^{[ 67 ]}

ความท้าทายในการปรับสภาพพื้นผิวดวงจันทร์ ได้แก่ ปริมาณน้ำแข็งที่สูงและแรงโน้มถ่วงต่ำ^{[ 64 ] [ 65 ]}หากน้ำแข็งทั้งหมดละลายหมด จะส่งผลให้เกิดมหาสมุทรลึกที่แผ่ไปทั่วดวงจันทร์ ซึ่งหมายความว่าการตั้งถิ่นฐานใดๆ ก็ตามจะต้องลอยอยู่บนน้ำ (เว้นแต่จะอนุญาตให้น้ำแข็งบางส่วนคงอยู่เพื่อใช้เป็นพื้นดิน) ^{[ 64 ] [ 65 ]}แรงโน้มถ่วงต่ำจะทำให้ชั้นบรรยากาศรั่วไหลออกไปเมื่อเวลาผ่านไป และอาจก่อให้เกิดปัญหาต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างไรก็ตาม การรั่วไหลของชั้นบรรยากาศจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าอายุขัยของมนุษย์ เช่นเดียวกับดวงจันทร์^{[ 35 ]}

ข้อเสนอหนึ่งสำหรับการปรับสภาพพื้นผิวของเซเรสให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์จะเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อน (โดยใช้กระจกวงโคจร การจุดระเบิดอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ หรือการชนดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กกับเซเรส) เพื่อสร้างชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรลึก^{[ 68 ]}อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าสิ่งนี้จะขึ้นอยู่กับความเข้าใจผิดที่ว่าพื้นผิวของเซเรสเป็นน้ำแข็งในลักษณะเดียวกับดวงจันทร์ของดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ ในความเป็นจริง พื้นผิวของเซเรสเป็น "ชั้นของน้ำแข็ง ซิลิเกต และเฟสที่แข็งแรงเบาผสมกัน ซึ่งเข้ากันได้ดีที่สุดกับเกลือไฮเดรตและแคลทเรต" ^{[ 69 ]}ยังไม่ชัดเจนว่าผลของการให้ความร้อนนี้จะเป็นอย่างไร

ข้อเสนอมากมายสำหรับวิศวกรรมดาวเคราะห์เกี่ยวข้องกับการใช้แบคทีเรียที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม^{[ 70 ] [ 71 ]}

เมื่อชีววิทยาเชิงสังเคราะห์พัฒนาขึ้นในอีกหลายทศวรรษข้างหน้า อาจเป็นไปได้ที่จะสร้างสิ่งมีชีวิตที่ออกแบบขึ้นเองตั้งแต่เริ่มต้นซึ่งสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยตรง^{[ 72 ]}ลิซ่า นิป ผู้สมัครระดับปริญญาเอกใน กลุ่มเครื่องจักรโมเลกุลของ MIT Media Labกล่าวว่าด้วยชีววิทยาเชิงสังเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์สามารถดัดแปลงพันธุกรรมของมนุษย์ พืช และแบคทีเรียเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่คล้ายกับโลกบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้^{[ 73 ] [ 74 ]}

แกรี่ คิง นักจุลชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐลุยเซียนาผู้ศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วบนโลก กล่าวว่า "ชีววิทยาสังเคราะห์ได้มอบเครื่องมืออันน่าทึ่งให้เรา ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการผลิตสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ ๆ ที่เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับระบบที่เราต้องการวางแผน" และได้อธิบายถึงโอกาสในการปรับสภาพดาวอังคาร โดยกล่าวว่า "เราจะต้องตรวจสอบจุลินทรีย์ที่เราเลือก ค้นหายีนที่เข้ารหัสคุณสมบัติการอยู่รอดและการปรับสภาพดาวอังคารที่เราต้องการ (เช่นความต้านทานต่อรังสีและความแห้งแล้ง ) จากนั้นใช้ความรู้ดังกล่าวในการดัดแปลงพันธุกรรมจุลินทรีย์ที่ออกแบบมาสำหรับดาวอังคารโดยเฉพาะ" เขาเห็นว่าอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดของโครงการคือความสามารถในการปรับแต่งและออกแบบจุลินทรีย์ที่เหมาะสมทางพันธุกรรม โดยคาดการณ์ว่าอาจต้องใช้เวลา "หนึ่งทศวรรษหรือมากกว่านั้น" ในการแก้ไขปัญหานี้ เขายังตั้งข้อสังเกตอีกว่าควรพัฒนา "ไม่ใช่จุลินทรีย์ชนิดเดียว แต่เป็นชุดของจุลินทรีย์หลายชนิดที่ทำงานร่วมกัน" ^{[ 75 ]}

DARPAกำลังวิจัยการใช้พืชสังเคราะห์แสง แบคทีเรีย และสาหร่ายที่ปลูกโดยตรงบนพื้นผิวของดาวอังคาร ซึ่งอาจทำให้อุณหภูมิและความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น ในปี 2558 หน่วยงานและพันธมิตรวิจัยบางส่วนได้สร้างซอฟต์แวร์ชื่อDTA GViewซึ่ง สามารถดึง ข้อมูลจีโนมของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดขึ้นมาในโปรแกรมเพื่อแสดงรายการยีนที่รู้จักและตำแหน่งที่ตั้งของยีนเหล่านั้นในจีโนมได้ทันที ตามที่ Alicia Jackson รองผู้อำนวยการสำนักงานเทคโนโลยีชีวภาพของ DARPAกล่าว พวกเขาได้พัฒนา "ชุดเครื่องมือทางเทคโนโลยีเพื่อเปลี่ยนแปลงไม่เพียงแต่สถานที่ที่ไม่เอื้ออำนวยบนโลกเท่านั้น แต่ยังเพื่อไปสู่อวกาศ ไม่ใช่แค่ไปเยี่ยมชม แต่เพื่ออยู่อาศัย" ^{[ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]}

แนวคิด "บ้านโลก" หรือที่รู้จักกันในชื่อเดียวกัน การปรับสภาพดาวเคราะห์แบบพาราเทอร์ราฟอร์มมิ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างโครงสร้างที่อยู่อาศัยบนดาวเคราะห์ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ใช้งานส่วนใหญ่ของดาวเคราะห์^{[ 80 ]}โครงสร้างนี้จะประกอบด้วยหลังคาโปร่งใสที่อยู่เหนือพื้นผิวหนึ่งกิโลเมตรขึ้นไป มีความดันบรรยากาศที่หายใจได้ และยึดด้วยหอคอยรับแรงดึงและสายเคเบิลเป็นระยะๆ แนวคิดบ้านโลกคล้ายกับแนวคิดของที่อยู่อาศัยแบบโดมแต่เป็นแบบที่ครอบคลุมทั้งหมด (หรือส่วนใหญ่) ของดาวเคราะห์

เป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัย ได้แก่ ดาวพุธ ดวงจันทร์ เซเรส และดวงจันทร์ของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์^{[ 81 ]}

นอกจากนี้ ยังมีข้อเสนอแนะว่าแทนที่จะทำการปรับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์ มนุษย์อาจปรับตัวให้เข้ากับสถานที่เหล่านี้ได้โดยใช้พันธุวิศวกรรมเทคโนโลยีชีวภาพและการเสริมประสิทธิภาพทางไซเบอร์เนติ ก ส์^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]}ซึ่งเรียกว่าแพน โทรปี

ตัวอย่างของการปรับเปลี่ยนดังกล่าว ได้แก่ การทำให้อวัยวะเหมาะสมกับแรงโน้มถ่วงต่ำ การเพิ่มปริมาตรปอดสำหรับบรรยากาศที่มีระดับออกซิเจนต่ำ และโครงกระดูกภายนอก^{[ 87 ] [ 86 ]}สำหรับอัตราส่วนความดันสูง

มีการถกเถียงเชิงปรัชญาภายในชีววิทยาและนิเวศวิทยาว่าการปรับสภาพดาวเคราะห์ดวงอื่นเป็น ความพยายาม ทางจริยธรรม หรือ ไม่ จากมุมมองของจริยธรรมแบบจักรวาลนิยมสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างสมดุลระหว่างความจำเป็นในการรักษาชีวิตมนุษย์กับคุณค่าที่แท้จริงของระบบนิเวศของดาวเคราะห์ที่มีอยู่^{[ 88 ]} Lucianne Walkowicz ถึงกับเรียกการปรับ สภาพดาวเคราะห์ว่าเป็น "การขุดเหมืองแบบเปิดขนาดใหญ่ระดับดาวเคราะห์" ^{[ 89 ]}

ในฝั่งสนับสนุนการปรับ สภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการ ดำรงชีวิตของมนุษย์ มีบุคคลเช่น โรเบิร์ต ซูบริน , มาร์ติน เจ. ฟอกก์ , ริชาร์ด แอล.เอส. เทย์เลอร์ และคาร์ล ซาแกน ผู้ล่วงลับ ที่เชื่อว่าเป็นหน้าที่ทางศีลธรรมของมนุษยชาติที่จะทำให้ดาวเคราะห์ดวงอื่นเหมาะสมกับการดำรงชีวิตของมนุษย์ เพื่อเป็นการสืบเนื่องมาจากประวัติศาสตร์ของการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมรอบตัวบนโลก^{[ 90 ] [ 91 ]}พวกเขายังชี้ให้เห็นว่าโลกจะถูกทำลายในที่สุดหากธรรมชาติเป็นไปตามครรภ์ของมันดังนั้นมนุษยชาติจึงต้องเผชิญกับทางเลือกในระยะยาวระหว่างการปรับสภาพดาวเคราะห์ดวงอื่นให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิตของมนุษย์ หรือปล่อยให้สิ่งมีชีวิตบนโลกทั้งหมดสูญพันธุ์การปรับสภาพดาวเคราะห์ที่แห้งแล้งอย่างสิ้นเชิงให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิตของมนุษย์นั้น ถือว่าไม่ผิดศีลธรรม เนื่องจากไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตอื่นใด

ข้อโต้แย้งอีกด้านหนึ่งระบุว่า การปรับสภาพดาวเคราะห์จะเป็นการแทรกแซงธรรมชาติ ที่ไม่ถูกต้องตามหลักจริยธรรม และเมื่อพิจารณาจากการปฏิบัติต่อโลกของมนุษย์ในอดีต ดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจจะดีกว่าหากปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม บางคนก็เลือกทางสายกลาง เช่นคริสโตเฟอร์ แมคเคย์ที่โต้แย้งว่า การปรับสภาพดาวเคราะห์นั้นถูกต้องตามหลักจริยธรรมก็ต่อเมื่อแน่ใจอย่างสมบูรณ์แล้วว่าดาวเคราะห์ต่างดาวนั้นไม่มีสิ่งมีชีวิตอยู่ แต่ถ้ามี ก็ไม่ควรพยายามปรับเปลี่ยนรูปร่างให้เหมาะสมกับการใช้งานของมนุษย์ แต่ควรออกแบบสภาพแวดล้อมเพื่อบำรุงเลี้ยงสิ่งมีชีวิตต่างดาวและช่วยให้มันเจริญเติบโตและวิวัฒนาการร่วมกัน หรือแม้กระทั่งอยู่ร่วมกับมนุษย์ได้^{[ 92 ]}แม้แต่สิ่งนี้ก็ยังถูกมองว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของการปรับสภาพดาวเคราะห์สำหรับผู้ที่ยึดมั่นในหลักนิเวศวิทยาอย่างเคร่งครัด ซึ่งจะกล่าวว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีสิทธิที่จะวิวัฒนาการในชีวมณฑลของตนเองโดยปราศจากการแทรกแซงจากภายนอก

ต้นทุนเริ่มต้นของโครงการต่างๆ เช่น การปรับสภาพดาวเคราะห์ให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยนั้นจะมหาศาล และโครงสร้างพื้นฐานของกิจการดังกล่าวจะต้องสร้างขึ้นใหม่ทั้งหมดเทคโนโลยี ดังกล่าว ยังไม่ได้รับการพัฒนา และยังไม่สามารถทำได้ในเชิงเศรษฐกิจในขณะนี้ จอห์น ฮิกแมน ชี้ให้เห็นว่าแทบไม่มีโครงการปรับสภาพดาวเคราะห์ในปัจจุบันใดที่รวมกลยุทธ์ทางเศรษฐกิจ ไว้ด้วย และแบบจำลองและความคาดหวังส่วนใหญ่ดูเหมือนจะมองโลกในแง่ดีเกินไป^{[ 93 ]}

การปรับสภาพภูมิประเทศเป็นแนวคิดทั่วไปในนิยายวิทยาศาสตร์ตั้งแต่โทรทัศน์ภาพยนตร์และนวนิยายไปจนถึงวิดีโอเกม^{[ 94 ]}

แนวคิดที่เกี่ยวข้องจากนิยายวิทยาศาสตร์คือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างโลก – กระบวนการที่มนุษย์ต่างดาวเปลี่ยนแปลงโลกหรือดาวเคราะห์ดวงอื่นให้เหมาะสมกับความต้องการของตนเอง ซึ่งได้มีการเสนอแนะไว้แล้วในวรรณกรรมคลาสสิกเรื่อง^The War of the Worlds (1898) ของHG Wells [ ^{95 ]}ในกรณีเฉพาะของการก่อตัวของแอโร (จากAres ซึ่ง เป็นชื่อทางเลือกของดาวอังคารในภาษากรีก) โดยมีโลกเป็นเป้าหมาย^{[ 96 ]}

• Averner, MM; MacElroy, RD, บรรณาธิการ (1976). ว่าด้วยความเหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยของดาวอังคาร: แนวทางสู่การสังเคราะห์ระบบนิเวศของดาวเคราะห์ . NASA . สืบค้นเมื่อ4 เมษายน 2023 .
• บีช, มาร์ติน (21 เมษายน 2552). การปรับสภาพโลก: การสร้างโลกที่อยู่อาศัยได้ . สปริงเกอร์ ไซเอนซ์ แอนด์ บิสซิเนส มีเดีย. ISBN 978-0-387-09796-1.
• ดัลริมเพิล, จี. เบรนต์ (2004). โลกโบราณ ท้องฟ้าโบราณ: อายุของโลกและสิ่งแวดล้อมในจักรวาล . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด . ISBN 0-8047-4933-7
• Faure, Gunter และ Mensing, Teresa M. (2007). บทนำสู่ศาสตร์แห่งดาวเคราะห์: มุมมองทางธรณีวิทยา . Springer. ISBN 1-4020-5233-2.
• Fogg, Martyn J. (1995). การปรับสภาพดาวเคราะห์: วิศวกรรมสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์ . SAE International, Warrendale, PA. ISBN 1-56091-609-5.
• Fogg, Martyn J. (1996). "ความฝันของผู้อาศัยบนดาวเคราะห์". ใน Schmidt, Stanley; Zubrin, Robert (บรรณาธิการ). เกาะในท้องฟ้า . นิวยอร์ก: Wiley. หน้า  143–67 .
• Fogg, Martyn J. (1998). "การปรับสภาพดาวอังคารให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัย: การทบทวนงานวิจัยปัจจุบัน" (PDF) . ความก้าวหน้าในการวิจัยอวกาศ . 2 (3). คณะกรรมการวิจัยอวกาศ : 415– 420. Bibcode : 1998AdSpR..22..415F . doi : 10.1016/S0273-1177(98)00166-5 .
• Fogg, Martyn J. (2000). มิติทางจริยธรรมของการตั้งถิ่นฐานในอวกาศ (รูปแบบ PDF). นโยบายอวกาศ , 16, 205–211. นำเสนออีกครั้ง (1999) ในการประชุมนานาชาติว่าด้วยการบินและอวกาศ ครั้งที่ 50 ณกรุงอัมสเตอร์ดัม (IAA-99-IAA.7.1.07).
• ลืมไปเลย ฟรองซัวส์; คอสตาร์ด, ฟรองซัวส์ และโลญงเน่, ฟิลิปป์ (2550) Planet Mars: เรื่องราวของอีกโลกหนึ่ง สปริงเกอร์. ไอเอสบีเอ็น 0-387-48925-8.
• คาร์เกล, เจฟฟรีย์ สจ๊วต (2004). ดาวอังคาร: ดาวเคราะห์ที่อุ่นขึ้นและชื้นขึ้น . สปริงเกอร์. ISBN 1-85233-568-8.
• Knoll, Andrew H. (2008). "ไซยาโนแบคทีเรียและประวัติศาสตร์โลก". ใน Herrero, Antonia; Flores, Enrique (บรรณาธิการ). ไซยาโนแบคทีเรีย: ชีววิทยาระดับโมเลกุล จีโนมิกส์ และวิวัฒนาการ . สำนักพิมพ์ Horizon Scientific Press. หน้า  1–20 . ISBN 978-1-904455-15-8.
• MacNiven, D. (1995). "จริยธรรมสิ่งแวดล้อมและวิศวกรรมดาวเคราะห์" วารสารสมาคมระหว่างดาวเคราะห์แห่งอังกฤษ 48 : 441– 44 .
• McKay Christopher P. & Haynes, Robert H. (1997). "การฝังสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารเป็นเป้าหมายระยะยาวสำหรับการสำรวจดาวอังคาร" ในThe Case for Mars IV: Considerations for Sending Humansบรรณาธิการ Thomas R. Meyer (ซานดิเอโก แคลิฟอร์เนีย: American Astronautical Society/Univelt), หน้า 209–215.
• Read, Peter L.; Lewis, Stephen R. (2004). การทบทวนสภาพภูมิอากาศของดาวอังคาร: บรรยากาศและสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์ทะเลทราย Springer. ISBN 3-540-40743-X.
• Sagan, Carlและ Druyan, Ann (1997). Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space . Ballantine Books. ISBN 0-345-37659-5.
• ชูเบิร์ต, เจอรัลด์; เทอร์คอตต์, โดนัลด์ แอล.; โอลสัน, ปีเตอร์. (2001). การพาความร้อนในเนื้อโลกและดาวเคราะห์ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 0-521-79836-1.
• เทย์เลอร์, ริชาร์ด แอลเอส (1992). "การปรับสภาพดาวเคราะห์ – แนวคิดบ้านโลก". วารสารสมาคมระหว่างดาวเคราะห์แห่งอังกฤษ , เล่มที่ 45, ฉบับที่ 8, หน้า 341–352. ISSN 0007-084X . รหัสบรรณานุกรม : 1992JBIS...45..341T . 
• ทอมป์สัน, เจเอ็มที (2001). วิสัยทัศน์แห่งอนาคต: ดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์โลก . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ . ISBN 0-521-80537-6.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการปรับสภาพภูมิประเทศให้ เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์ (Terraforming )

• ฟอรัมดาวอังคารใหม่
• สมาคมผู้ปฏิรูปภูมิประเทศแห่งแคนาดา
• การแสดงภาพขั้นตอนการปรับสภาพระบบสุริยะให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์
• บทความวิจัย: ข้อกำหนดทางเทคโนโลยีสำหรับการปรับสภาพดาวอังคารให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์
• เทอร์ราฟอร์เมอร์ส ออสเตรเลีย
• เทอร์ราฟอร์เมอร์ส ยูเค
• การปรับเปลี่ยนสภาพภูมิประเทศของโลก (Terraformation of Worlds) ถูกเก็บถาวรไว้เมื่อวันที่ 9 มิถุนายน 2019 ที่Wayback Machine
• การปรับสภาพพื้นผิวของดาวอังคาร
• ฟ็อกก์, มาร์ติน เจ. หน้าเว็บข้อมูลเกี่ยวกับการปรับสภาพภูมิประเทศ
• บทความของ BBC เกี่ยวกับระบบนิเวศเทียมของชาร์ลส์ ดาร์วินและโจเซฟ ฮุกเกอร์บนเกาะแอสเซนชัน ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับโครงการปรับสภาพภูมิประเทศให้เหมาะสมกับการอยู่อาศัยของมนุษย์
• ชอย, ชาร์ลส์ คิว. (1 พฤศจิกายน 2010). "แมลงในอวกาศ: นักขุดแร่ขนาดจิ๋วอาจช่วยให้มนุษย์เจริญเติบโตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้" . ไซเอน ทิสต์ อเมริกัน .
• หัวหน้าโครงการวิจัย : พอล ทอดด์ (2004)