Кадр из фильма «Марсианин»
 

В первую очередь необходимо определить куда можно лететь человеку, и где можно разворачивать колонию.

Схема нашей системы, простая, но понятная (по спутникам не очень точно)

Итого в нашей системе имеем:
— 8 планет (+ Плутон);
— 15 крупных спутников (не считая Луны и считая Харон);
— Церера в поясе астероидов.

Малые спутники колонизировать особого смысла нет. На них будет очень слабая гравитация, что очень не удобно для человека. Например, с Деймоса, спутника Марса, можно буквально «выпрыгнуть» на орбиту, а если разбежаться, то можно достичь второй космической (5.6 м/с).

Крупные спутники планет:
— Юпитер — Ио, Европа, Ганимед, Каллисто;
— Сатурн — Титан, Рея, Япет, Диона, Тефия;
— Уран — Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон;
— Нептун — Тритон;
— Плутон — Харон (хоть теперь Плутон не полноценная планета).
 
Из 17 потенциальных целей для высадки не все одинаково полезны для человека, даже в скафандре.
 
Напомню, основные проблемы для человека — это высокая температура, большая радиация и ускорение свободного падения больше 1.5 g. С остальным в скафандре / жилом модуле жить можно.
 
Краткая справка по условиям на планетах и спутниках:
— Меркурий: можно высадится на полюса х для «галочки», создавать постоянную базу нет смысла, там очень жарко и радиоактивно;
— Венера: на высоте 50 км самые комфортные условия после Земли, в облаках можно ходить в акваланге с гидрокостюмом, соответсвенно можно создать летающую базу в научных целях по типу дирижабль, которую будет мотать ветром по планете.
— Луна: первый кандидат для постоянной базы.
— Марс: второй кандидат для постоянной базы.
— Церера: условия почти как на Луне, можно добывать ракетное топливо, колонизировать можно;
— Юпитер: на химии взлететь не возможно, уйти с орбиты можно только на ионниках, сесть нельзя, но радиация убьёт быстрее, лететь не надо.
— Каллисто: условия почти как на Луне, только воды как на земле, можно добывать ракетное топливо, колонизировать можно.
— Ио, Ганимед, Европа: радиация, лететь не надо.
— Сатурн: уход с орбиты на грани возможностей химических двигателей, сесть нельзя, лететь не надо.
— Титан: ракетного топлива (метан) там, в буквальном смысле, океан (это прям мечта Газпрома), ходить можно в подогреваемых легких негерметичных скафандрах, колонизировать можно.
— Япет, Рея, Тефия, Диона: лёд, радиация и ничего интересного, лететь не надо.
— Уран: сесть нельзя, а атмосфера очень холодная и лёгкая (на дирижабле не полететь) и радиация.
— Ариэль, Умбриэль, Титания и Оберон: лед, холод, предпочтительнее Оберон, там меньше радиация, лететь долго, высадится можно для «галочки».
— Нептун: сесть нельзя, в атмосфера очень холодная и лёгкая (на дирижабле не полететь) и радиация.
— Тритон: будет тяжело сесть, на поверхности замёрзший азот ( будет испарятся от двигателей), очень холодно, лететь долго, можно высадится для «галочки».
— Плутон и Харон: на спутник проще сесть, на Плутоне на поверхности замёрзший азот, лететь долго, можно высадится для «галочки».
 
Для наглядности орбиты в масштабе. Как видно, до Сатурна почти в 10 раз дальше от солнца, чем Земля, а Уран уже в 2 раза дальше Сатурна.

Итого получаем следующие точки для создания баз (разовые высадки не учитываем) с указанными соответсвенно минимальным запасом характеристической скорости (с НОО на НОО) — запасом скорости для взлета с поверхности на НОО в- среднего удаления от Земли в млн км — минимального (в оптимальное окно запуска) временем полёта от Земли по гиперболической траектории (без учета разгона):
1. Луна — 3.94 км/с — 1.73 км/с — 0.385 млн км — часы;
2. Венера (в облака) — 6.79 км/с — 9.0 км/с — 150 млн км — 40 дней;
3. Марс — 5.71 км/с — 3.8 км/с — 225 млн км — 70 дней;
4. Церера — 8.67 км/с (из них 3.12 на изменение наклона орбиты) — 0.36 км/с — 415 млн км — около 400 дней;
5. Каллисто — 12.41 км/с — 1.76 км/с — 777 млн км- 405 дней;
6. Титан — 11.43 км/с — 7.6 км/с — 1425 млн км — 560 дней.
 
Для справки: старт на НОО с Земли требует 9.4 км/с (с учётом атмосферы).
 
На Венере, Марсе, Титане можно тормозить об атмосферу — таким образом запас скорости на посадку нужен менее 1 км/с.
 
В ближайшей перспективе (на земле все дано реализовано, осталось это вывести в космос) технология освоения следующая:
— для взлетов/посадок с планет использование кораблей типа «Starship» на химической тяге (запас по характеристической скорости около 9 км/с при полной заправке позволяет произвести посадку и взлёт на все точки колонизации);
— для межпланетных перелетов используются ядерные буксиры типа «Нуклон» с разгоном выше гиперболических скоростей (запас по характеристической скорости от 50 км/с).
 
Таким образом для колонизации необходимы следующие минимальные запасы (как минимум для первых кораблей пока не будет обеспечена дозаправка местным топливом):
— 5 км/с на химические двигатели для посадки/взлёта (для редких полетов на Венеру 10 км/с), а это топлива в 1.3 раза больше чем масса самого корабля).
— 12.5 км/с для ядерных буксиров (если мы хотим лететь на Титан 6.5 лет, на Марс около 300 дней) либо больше 25 км/с (чтобы долететь до Титана быстрее, чем за 3 года, а до Марса, быстрее 150 дней).
 
Для тех, кто ещё не видел — время полёта по эллиптическим траекториям (минимальный запас скорости) и минимальной гиперболической (разгон от земли до 16.65 км/с).

Использование гравитационных манёвров при массовой колонизации исключено — никто не будет ждать пару лет окно запуска, если надо доставить через полгода необходимый груз для поддержания жизни колонистов.
 
Получаем, что даже до Титана лететь уже под 3 года, при существующих сегодня технологиях. Очень далеко, но жить там человеку достаточно удобно .
 
Вывод :
— Не там много мест в солнечной системе, которые можно колонизировать.
— Дальше Сатурна что-то осваивать смысла нет вообще, по крайней мере пока не достигнем запаса по характеристической скорости на 2 порядка.
— Современные технологии, связка ядерного буксира многоразовых кораблей с химическими двигателями, позволяют летать к другим планетам