Суть проблемы освоения космоса заключается в ряде технологических ограничений, которые приходится преодолевать учёным и инженерам. 1 Некоторые из них:

• Обширность космоса. 1 Огромные расстояния между небесными телами представляют логистическую проблему. 1 Даже путешествуя со скоростью света, могут потребоваться годы или даже тысячелетия, чтобы достичь самых дальних уголков Вселенной. 1
• Источники питания. 1 Миссии в дальний космос полагаются на энергию для питания систем, инструментов и связи космических кораблей. 1 За пределами определённого расстояния от Солнца солнечная энергия становится всё более неэффективной. 1
• Надёжность технологий. 1 Суровые условия космоса, включая экстремальные температуры, вакуум и радиацию, оказывают огромную нагрузку на оборудование. 1 Неисправности могут иметь катастрофические последствия, поскольку в глубинах космоса нет немедленных средств ремонта или спасения. 1
• Системы навигации и наведения. 1 Традиционные методы навигации, такие как GPS, недоступны за пределами орбиты Земли. 1 Вместо этого космические корабли полагаются на звёздные трекеры и небесную навигацию для определения своего положения и ориентации. 1
• Передача данных. 1 Огромные объёмы данных, собранных космическими кораблями, должны быть переданы обратно на Землю для анализа. 1 Однако ограниченная пропускная способность связи накладывает ограничения на объём передаваемых данных. 1
• Бюджетные ограничения. 1 Проектирование, строительство и запуск космических кораблей — дорогостоящее мероприятие. 1 Миссии должны конкурировать за ограниченное финансирование, и необходимо принимать трудные решения о том, каким миссиям отдать приоритет. 1
• Засорение космоса. 24 Растущее засорение космоса представляет серьёзную опасность для космических станций и пилотируемых полётов. 2