thumb|upright=1.2|Habitat spatial en construction de type tore de Stanford, dessin d'artiste pour la NASA, 1975.|alt=Vue d'artiste d'un habitat spatial. La colonisation de l'espace, ou colonisation spatiale, est au-delà d'un sujet classique de fiction, un projet astronautique d'habitation humaine permanente et en grande partie auto-suffisante en dehors de la Terre. Elle est liée à l'exploration spatiale.
vignette|Les premiers pas d'humains sur la Lune : Buzz Aldrin photographié par Neil Armstrong sur la surface lunaire le pour la mission Apollo 11. L'exploration spatiale est l'ensemble des activités qui sont réalisées dans l'espace. Elles reposent sur des techniques spécifiques relevant de l'astronautique qui permettent la réalisation de lanceurs, de satellites, de sondes spatiales, d'équipements et d'instruments spécifiques. L'exploration de l'espace remplit des objectifs scientifiques, économiques, ou militaires.
Le vol spatial est le mouvement d'un astronef dans et à travers l'espace. Le vol spatial est utilisé dans le cadre de l'exploration spatiale, et dans les activités commerciales liées telles que le tourisme spatial et les satellites de télécommunication. D'autres usages non commerciaux sont également recensés, tels que les télescopes spatiaux et les satellites espions ou ceux d'observation de la planète. Un vol spatial débute par un lancement, procurant la poussée initiale permettant d'outrepasser la force de gravitation et d'arracher le vaisseau de la surface terrestre.
vignette|Une paire de cylindre O'Neill vignette|Intérieur d'un tore de Stanford Un habitat spatial, aussi appelé colonie spatiale ou colonie orbitale, est une station spatiale qui est une installation permanente plutôt qu'un relais orbital ou autre installation spécialisée. Ce pourrait être une « ville » dans l'espace, où une population pourrait vivre, travailler et fonder des familles. Aucun habitat spatial n'a encore été construit, mais beaucoup de concepts ont été développés avec un degré variable de réalisme par aussi bien des ingénieurs que des auteurs de science-fiction.
Un vol spatial habité est un vol spatial emportant un équipage humain à bord d'un véhicule spatial. Il se différencie des sondes spatiales ou des satellites artificiels contrôlés à distance. À ce jour, seuls trois pays (l'URSS puis la Russie, les États-Unis et la Chine) sont capables d'envoyer des hommes dans l'espace. Histoire du vol spatial L'idée d'envoyer un homme dans l'espace, voire sur une autre planète, est très ancienne. En 125 environ, par exemple, le Syrien Lucien de Samosate écrivit en grec Une histoire vraie (), un récit relatant le voyage d'Ulysse jusqu'à la Lune.
