В принципе нет ничего невозможно в создании роботов, которые смогут обрабатывать руду, рыть тоннели, выплавлять металл и производить таких же роботов, в условиях безатмосферных планет и астероидов (это намного проще работе на Земле). По сути, уже сейчас автомобили производят роботы без участия человека, проблема только сделать более-менее компактные размеры таких роботов. 

Вероятно, будет центральный робот-фабрика с солнечными батареями, и несколько роботов добывающих руду. 

Но по сути это единственная изобретение, которое необходимо для покорение других звездных систем. Почему? Напишу дальше.

 

 

Проблема в том, что в последнее время открываются тысячи планет, но ученые уверены, что с точки зрения статистики кислородных будет в сотни раз меньше не кислородных. Дальше, человек способен существовать при определенных условиях: определенном уровне кислорода, гравитации не превышающей земную более чем на 10 - 15%, отсутствие в атмосфере вредных примесей, определенной силе ветра,давлении, температуре и т.п.  То есть кислородная планета, похожая на Землю, даже на которой есть жизнь, вовсе не обязательно будет подходить для человека. А также для земных растений, так как с большой вероятностью чужеродная органика будет ядовита для человека. Резкие перепады температуры, быстрая смена сезона все это помещает нормальному земледелию. Не известно сумеет ли человек приспособится к бактериям новой планеты и животному миру. То есть кислородные планета в ближайших солнечных системах, на которой  человек сможет жить без скафандра и куполов защиты, очень маловероятна из простой статистики. Для поиска такой планеты придется потратить много времени и ресурсов. 

Технологий и возможностей преобразования планет таких как Марс или Венера у человечества пока нет и вряд ли они появятся в ближайшем будущем.  Но в любом случае они потребуют огромных ресурсов.  Кислородная планета, где придется жить в скафандрах или куполах защиты, намного хуже по многим критериям безатмосферных планет, таких как Луна, или астероидов.

Как я писал в 1 пункте покорять планеты без скафандра или куполов защиты вряд ли  получится в ближайшем будущем, следовательно безатмосферная близкая Луна куда более удобный кандидат на колонизацию, чем Марс, на котором все равно придется делать купола и другие средства защиты.

Во-первых, стекло трудно производить на Луне, во-вторых, небольшой метеорит может повредить купол, в-третьих придется обеспечивать защиту от солнца. Гораздо разумнее выглядит строительство подземных городов под поверхностью Луны. Сейчас уже есть лампы полностью имитирующие свет солнца. Город глубоко под поверхностью Луны будет защищен даже от ядерного оружия и астероидов любых размеров.

Представим, что у нас есть роботы способные рыть тоннели, добывать руду и некоторая фабрика, способная производить роботов и другие подобные фабрики. Тогда учитывая, что на Луне для таких роботов практически нет разрушающих факторов и роботам не требуется ориентирования среди сложных условий таких как на Земле, можно сказать что количество роботов будет удваиваться через определенные промежутки времени.  А значит можно построить любое количество роботов. По закону геометрической прогрессии количество таких роботов будет расти очень быстро.  То есть мы имеет практически неограниченные рабочие силы и производственные возможности. 

Вспомним о ресурсах:  Учитывая, что на Земле доступны ресурсы только на поверхности, а на Луне, из-за отсутствия жидкого ядра, весь объем, и тот факт, что ядерные станции на Луне (как и в любом безвоздушном пространстве) практически полностью безопасны (нет распространяющих факторов радиации), мы получаем практически бесконечную рабочую силу. 

Создание подземных городов в Луне: Роботы могут создать тоннели при добыче полезных ископаемых, которые потом будут использоваться для создания подземного города, делать изоляцию, создавать механизмы и приборы.  По сути при неограниченном кол-ве рабочей силы, можно полностью создать подземный город, освещаемый лампами дневного света, которые питаются ядерным или термоядерными реакторами (не забываем, что гелий-3 нужный для термоядерных реакторов как раз легче всего добывать на Луне). С Земли  останется завести только воздух, растения и почву. По последним исследованиям создать биосферу на Луне вполне возможно (при учете что будет завезена почва, растения и животные, а роль солнца будут играть лампы дневного света). Если использовать голограммы Земного или Лунного неба в искусственных подземных "пещерах", растения и животных подземные города на Луне будут не менее приятным местом, чем Земля. Но при этом в нем не будет Земных проблем (экологии, перенаселения, ударов стихий, опасности конца света), см. ниже.   

С точки зрения безопасности: убежища в центре Луны неспособны будут разрушить любые термоядерный бомбы. Такая безопасность позволит человечеству не боятся конца света от астероидов, инопланетян и т.п., ведь для уничтожения всех людей потребуется разрушить всю Луну целиком.

С точки зрения населения: в Луне смогут жить куда больше людей чем на Земле. Так как на Земле мы живем на поверхности, а в Луне люди будут жить в объеме.

С точки зрения освоения космоса: Подземные города на Луне это идеальные станции для дальнейшего освоения космоса. Отсутствие атмосферы и небольшая сила притяжения позволит космолетам легко взлетать и садиться. Можно целиком привозить на Луну астероиды любых размером (в том числе водные или кислородные)  

При наличии почти неограниченной рабочей силы роботов, можно построить звездолеты-роботы, которые смогут достигать ближайших астероидов. Астероиды из воздуха и воды можно будет использовать для создания биосферы Лунного города. Металлические и каменные астероиды можно превращать в звездолеты. По сути не смысла делать обшивку звездолета, если достаточно роботом выдолбить астероид внутри, используя его внутренности и внутренности "соседей" для создания герметичных кают и двигателей.  Такая "общивка" позволит не боятся космического излучения.

Скорее всего роботы будут высаживаться на нужные астероиды и превращать их в космические корабли. Такие корабли будут иметь идеальную маскировку в видимом диапазоне - форму обычных астероидов.  Что может оказаться очень важным при встрече с инопланетными цивилизациями.

Кроме Луны возможна колонизация по такому же принципу любых крупных безатмосферных тел (спутников планет, астероидов). 

Опять таки по принципу геометрической прогрессии, учитывая огромные ресурсы астероидов, нет проблемы создать таким образом флот из любого количества кораблей.

То есть главной основой колонизации других Солнечных систем будут безатмосферные планеты.  Это позволит заселять почти любые Солнечные системы.

Казалось бы похожие идеи встречаются часто в фантастики, но возникает вопрос почему подобную схему покорения космоса до сих пор не используют? Это вопрос приоритета. Ведь сейчас тратят огромные ресурсы просто на получения грунта с Марса и его спутников, исследования других планет Солнечной системы.  Если же эти ресурсы потратить на развитие подобной робототехники (в которой нет ничего невозможного и выходящего за рамки развития нашей науки) можно было бы по схеме:

роботы=>Луна=>подземный город=>корабли-астероиды=>полет роботов в другую Солнечную систему=>колония на местном варианте Лун или астероидов. Через лет 50-100 уже построить колонии у других звезд. Страна, которая сможет первой построить и запустить подобных универсальных самовоспроизводящихся роботов, окажется лидером освоения космоса. Будем надеяться, что это окажется наша страна.