Duas formas de colonização de planetas utilizadas pela ficção científica envolvem os processos conhecidos como terraformação e pantopria. A terraformação significa a transformação de um planeta, a mudança do ambiente inóspito de um planeta em um ambiente propício para a vida humana, senão igual, parecido com as condições de vida na Terra. A pantropia significa a transformação dos próprios seres humanos para que possam suportar as condições de vida em outro planeta.
(Capa: Hubert Rogers). 
(Capa: William Timmins).
O termo terraformação foi desenvolvido por Jack Williamson, no conto Collision Orbit, publicado na revista Astounding Science Fiction, em 1942. A história faz parte da série que ficou conhecida como Seetee (de CT, abreviação de “contraterrene”), contos que posteriormente foram reunidos nos livros Seetee Shock (1950. Originalmente em três partes em Astounding Science Fiction, 1949) e Seetee Ship (1951), este composto pelos contos Minus Sign (1942) e Opposites-React! (1943). Wiliamson começou publicando com o pseudônimo Will Stewart.
As histórias apresentam um futuro em que a antimatéria é utilizada como energia para naves espaciais. Vênus foi colonizado pela China, Japão e outros países asiáticos, com a história seguindo um conceito antigo de que o planeta teria uma atmosfera e clima que os humanos poderiam suportar. Os EUA construíram uma base nuclear na Lua e mineradores espaciais percorrem o cinturão de asteroides coletando minerais.
Apesar de Wiliamson ter inventado o termo, Malcolm J. Edwards lembra (em The Science Fiction Encyclopedia) que Olaf Stapledon já havia descrito um processo de transformação de um planeta em seu livro Last and First Men (1930). Num período em que a Lua está para chocar-se contra a Terra, os humanos do futuro pensam em deixar o planeta e dirigir-se a Vênus, que não tem condições propícias para a vida. Assim, eles desenvolvem uma maneira de transformar Vênus em um processo que envolve seus “oceanos” e que deve durar “menos de um milhão de anos”.
(Capa: Ed Emshwiller).
O termo pantropia foi desenvolvido por James Blish em uma série de histórias reunidas no livro The Seedling Stars (1957), que inclui um dos mais famosos contos do autor, Tensão de Superfície (Surface Tension, 1952), publicado originalmente em Galaxy Science Fiction (no Brasil, publicado na coletânea Para Onde Vamos?, editada por Isaac Asimov). Na história, uma nave humana de colonização cai em um planeta semelhante à Terra, mas que tem seu território coberto por poças de água muito rasas, com formas de vida microscópicas. Assim, os descendentes dos humanos são alterados geneticamente e transformados em humanoides microscópicos que conseguem sobreviver nas poças de água, desenvolvendo uma civilização avançada que constrói naves para investigar outras poças de água do planeta.
Aqui, mais uma vez, Olaf Stapledon já havia descrito um processo de adaptação dos humanos a novos ambientes planetários, no livro citado, Last and First Men.
(Capa: William Timmins).
Em 1944, Clifford D. Simak publicou o conto Deserção (Desertion), em Astounding Science Fiction, também utilizando o conceito de pantropia, ainda que não o termo em si. Posteriormente, o conto foi incluído no clássico Cidade (City, 1952) e também na coletânea A Revolta das Máquinas. A história se passa em Júpiter, com os humanos tentando estabelecer uma colônia no planeta e, para isso, passando por uma “conversão” física para suportar as incríveis pressões da atmosfera. Assim, eles se transformam em Rastejadores, a forma de vida mais elevada de Júpiter. Só que alguma coisa não sai de acordo com os planos originais, uma vez que todos os humanos transformados enviados ao planeta não retornam, e ninguém consegue saber o que pode estar acontecendo.
O diretor da experiência decide ele mesmo passar pelo processo, juntamente com seu cão e, ao se transformar, descobre que consegue se comunicar com ele mentalmente e que possui sentidos muito mais desenvolvidos do que os dos humanos, conseguindo utilizar a totalidade de seu cérebro.
Ele se sente invadido por satisfação e alegria intensas, e ele e o cão percebem que alcançaram um estágio de vida muito mais evoluído e que jamais poderão regressar para serem novamente transformados em cão e homem. Assim, os seres humanos vão realmente abandonando suas existências anteriores na medida em que o tempo avança; de certo modo deixam de ser humanos, mas ganham algo que, como humanos, jamais teriam.
Capa da primeira edição (Capa: Clifford Geary/ Charles Scribner's Sons).
Em Farmer in the Sky (1950), de Robert A. Heinlein, comentado brevemente na matéria A Fronteira Final, a história centra-se na colonização de Ganimedes, uma das luas de Júpiter, mais utilizada nas histórias de fc por ser a maior lua do sistema solar. No futuro apresentado, a Terra está superpovoada e tem problemas para alimentar toda a população. Diante desse cenário, o adolescente Bill Lermer acompanha seu pai para tentar a vida no satélite como fazendeiros. Após uma longa e difícil viagem, ao chegarem à colônia percebem que não era exatamente o que lhes tinha sido prometido, e eles precisam realizar uma série de ações para tornar a terra possível de ser plantada.
Esse é um dos vários livros de aventuras juvenis que Heinlein escreveu no período e, ainda que não apresente exatamente uma terraformação de Ganimedes, traz uma transformação do ambiente para poder sustentar a colônia.
Arthur C. Clarke também enveredou pelo mesmo caminho em Areias de Marte (Sands of Mars,1951). Um escritor de ficção científica realiza uma viagem a Marte, que está em processo de colonização, e em uma de suas viagens exploratórias no planeta encontra seres nativos de Marte que estão se alimentando de plantas que foram secretamente plantadas por terrestres numa tentativa de aumentar a quantidade de oxigênio na atmosfera marciana. As autoridades terrestres também tem um plano de transformar Fobos, uma das luas de Marte, em uma espécie de segundo sol do planeta, acelerando o processo de tornar a atmosfera ideal para os humanos.
Em Os Mercadores do Espaço (The Space Merchants, 1953), de Frederik Pohl e C.M. Kornbluth, a terraformação não é o centro do enredo, mas faz parte dos planos para o planeta Vênus, que acabou de ser considerado propício para a colonização, por mais que a atmosfera não seja a ideal. Na sequência, A Guerra dos Mercadores (The Merchants Wars, 1984), de Frederik Pohl, Vênus já está estabelecido como colônia e faz parte dos interesses escusos dos terrestres.
(Capa: John Pederson, Jr.).
Mais específico é o conto Foram os Pais (Founding Father, 1965), de Isaac Asimov, publicado na coletânea Júpiter à Venda (Buy Jupiter and Other Stories, 1975). A história apresenta uma nave que viaja pelo espaço à procura de planetas possíveis de seres colonizados por humanos, equipada para uma série de explorações e atividades, inclusive de terraformação. A nave cai em um planeta com uma atmosfera impregnada de amônia, e os cinco tripulantes sabem que não poderão sair de lá, de modo que se dedicam de todas as formas possíveis a tentar modificar a atmosfera mortal para humanos. Introduzem plantas e bactérias terrestres com o objetivo de reformar o oxigênio existente, e fazem de seus estudos e tentativas o meio de continuarem vivos e com esperança, até o dia em que começam a morrer.
O último sobrevivente enterra seus quatro companheiros e continua seus esforços, mas percebe que ele também não irá resistir. Então, sai para a atmosfera de amônia pela última vez e, no local onde os corpos foram enterrados, percebe finalmente as plantas terrestres crescendo, com os corpos em deterioração fornecendo os “nutrientes que alimentaram o impulso final”.
Ele se deita para morrer sabendo que, de qualquer forma, deixaram um planeta modificado e que, talvez em milhares de anos, quando os humanos chegarem lá, poderão encontrar um planeta com atmosfera terrestre; e talvez encontrem suas anotações e saibam que eles foram os pais do planeta.
(Capa: Yvonne Gilbert/ Bantam Books).
Um exemplo de adaptação ao ambiente foi desenvolvido por Ursula K. La Guin no conto O Olhar a Mudar (The Eye Altering, 1975), publicado na coletânea A Rosa dos Ventos. Apresenta colonos instalados em um planeta distante da Terra, judeus foragidos de várias partes do planeta, que tentam viver da melhor maneira possível em seu novo meio ambiente. Para que seus metabolismos possam entrar em sintonia com o planeta, eles tomam medicamentos diariamente.
Os mais velhos ainda se lembram da Terra e mantêm uma sala na qual a iluminação lembra a do Sol da Terra, decorada com várias pinturas terrestres. Os jovens nascidos no planeta têm vários problemas de saúde, mas um deles, um pintor bastante debilitado, resolve parar de tomar os medicamentos e descobre que se adapta perfeitamente ao planeta. Ele já é um nativo e não precisa mais manter os vínculos com a Terra, assim como os demais jovens. É um excelente conto da autora.
(Capa: Bonnie Dalzell e Rick Sternbach).
Também lidando com o tema da transformação do corpo humano, Frederik Pohl foi mais longe com seu Homem Mais (Man Plus, 1976), vencedor do Prêmio Nebula de 1977. Publicado originalmente em três partes em The Magazine of Fantasy and Science Fiction (1976). A história narra o processo de transformação de um homem, sendo adaptado para a vida em Marte.
David Pringle (em Science Fiction: The 100 Best Novels) diz que o livro é um dos melhores a tratar do tema “ciborgues”, numa época em que a televisão abordava o assunto de forma escapista. O processo de transformação é doloroso, mas necessário, segundo as autoridades, uma vez que a Terra enfrenta dificuldades imensas, com guerras e a fome espalhando-se por toda parte. A ideia do projeto, mantido secreto, é desenvolver uma forma de modificar os humanos para que possam se estabelecer em Marte por si mesmos.
(Capa: Chris Moore/ Millennium-Gollancz SF Masterworks).
O personagem Roger Torraway, astronauta veterano, era uma espécie de “reserva” que começa a passar pelo processo depois que seu colega que vinha sendo alterado morre. Entre outras coisas, ele tem seus olhos e pulmões removidos, parte da musculatura e pele, recebendo olhos capazes de enxergar o ultravioleta e infravermelho. Ganha asas capazes de absorver energia solar. “Ele parece um cruzamento de um monstro de filme de terror japonês e Oberon, rei das fadas”, diz Pringle. E ainda por cima, também sem os genitais que, segundo os cientistas, não serão de qualquer utilidade para ele em Marte. Ao chegar ao planeta, ele se apaixona pelo local, descobrindo novas cores e com seu corpo adaptando-se perfeitamente ao “paraíso”.
(Capa: Gregory Manchess/ Orb).
A história tem uma virada a partir do momento em que ele resolve permanecer em Marte. Pringle lembra que, até então, a narrativa era de uma terceira pessoa (“nós”) misteriosa, que o leitor fica então sabendo referir-se a um grupo de inteligências não-humanas, a rede mundial de computadores que, tendo adquirido consciência, resolveram não apenas proteger sua própria existência da ameaça de uma guerra nuclear global, como desenvolveram o Projeto Homem Mais. Assim, o computador que Roger traz em suas costas passa a ser tão importante quanto o próprio ser. Assim, um feliz subproduto da conspiração das inteligências artificiais é a preservação da humanidade. Segundo Pringle, essa mudança na história reforça o ponto central do livro: “no futuro, nós deveremos não apenas ser dependentes das máquinas, mas sermos inseparáveis delas, talvez até mesmo indistinguíveis delas”.
No cinema, um dos exemplos mais conhecidos de utilização de uma técnica de terraformação pode ser vista nos filmes Jornada nas Estrelas II: A Ira de Khan (Star Trek II: The Wrath of Khan, 1982), dirigido por Nicholas Meyer, e na sequência Jornada nas Estrelas III: À Procura de Spock (Star Trek III: The Search for Spock, 1984), dirigido por Leonard Nimoy.
Jornada nas Estrelas II: A Ira de Khan (Paramount Pictures).
O primeiro filme traz de volta um personagem famoso da série original da televisão, Khan, interpretado por Ricardo Montalbán, que repete seu papel original; ele ficou 15 anos no exílio, mas escapa e parte para uma vingança contra Kirk (William Shatner), agora almirante.
Como parte do enredo, a nave USS Reliant está em uma missão, tentando encontrar um planeta sem vida para testar um aparelho conhecido como Gênesis, capaz de transformar completamente um planeta e criar um meio ambiente habitável e aberto à colonização. Só que os oficiais da Reliant são capturados por Khan e utilizados como parte de seu plano de vingança. Khan também fica sabendo sobre o Gênesis e ataca a estação espacial onde o projeto está sendo desenvolvido, entre outros, pela ex-amada de Kirk e por seu filho.
O resultado final do confronto é que Khan utiliza o Gênesis como uma arma, mas sem conseguir atingir a nave Enterprise, porém criando um novo planeta. E Spock se sacrifica para salvar a Enterprise, com seu caixão sendo jogado no espaço e descendo no novo planeta. Na sequência, a tripulação da Enterprise se dirige ao planeta Gênesis, criado no filme anterior, para resgatar o corpo de Spock e levá-lo para Vulcan.
Jornada nas Estrelas III: À Procura de Spock (Paramount Pictures/ Cinema Group Ventures).
Phil Hardy disse que esse é “(...) o mais bobo dos filmes Jornada nas Estrelas, mas também, de muitas formas, o mais interessante”. Para Hardy, o que torna o filme mais interessante é que ele é dirigido por Nimoy e que a “vítima” na história é seu costumeiro herói, James Kirk (Shatner), que ao longo do filme perde sua nave, seu filho e sua carreira.
Adam Roberts, ao falar sobre os dois filmes, disse que Jornadas nas Estrelas II é muito mais fiel ao espírito da série original e que, embora meio tolo, “(...) proporcionava aos espectadores uma série de empolgantes batalhas espaciais, um vilão de excepcional energia no vigoroso Übermensch Khan (o super-humano interpretado por Ricardo Montalbán) e um final efetivamente surpreendente em que Spock morre salvando a Enterprise”.
Roberts diz que, a sequência que “(...) ressuscitou Spock através de um ‘dispositivo gênese’ experimental (...) tornou manifesto um tema latente de ‘ressurreição’ que corre através de grande parte da série original – em muitos episódios originais, diversos personagens são mortos, mas logo renascem”.
(Capa: Melvyn Grant/ HarperCollins-UK).
A chamada “trilogia de Marte”, de Kim Stanley Robinson, narra a epopeia da colonização do planeta, incluindo sua terraformação. Os livros são: Red Mars (1992), Green Mars (1993) e Blue Mars (1996); além disso foi publicado The Martians (1999) reunindo contos situados no mesmo universo dos livros.
Inicia com a primeira viagem de colonização ao planeta, no ano 2026, em uma imensa espaçonave com 100 pessoas que deverão construir o primeiro assentamento marciano. Entre inúmeras questões apresentadas e discutidas pelos personagens, existem duas posturas opostas com relação ao futuro processo de terraformação do planeta; um, entendendo que deve ocorrer e que a simples presença de terrestres em Marte já é uma espécie de transformação; a outra, de que não temos o direito de alterar um planeta inteiro. O primeiro livro também lida com as mudanças políticas e sociais na Terra, cujos governos passam a ser controlados por corporações transnacionais. E enquanto a colônia marciana progride, com avanços científicos que elevam a expectativa de vida, na Terra as coisas pioram com o aumento populacional, e inicia-se um período de intensa imigração para Marte.
(Capa: Don Dixon/ Bantam Spectra).
O segundo livro lida mais diretamente com o processo de terraformação e as transformações que provocaram em Marte, com o surgimento de plantas. O terceiro livro apresenta o processo de terraformação já mais avançado, com o aumento da temperatura e da pressão atmosférica, o que permite a existência de água líquida na superfície.
No livro Science Fiction: The 101 Best Novels 1985-2010, Damien Broderick diz que a trilogia de Marte é o equivalente do final do século 20 a Guerra e Paz, de Tolstoi, no sentido de que é imenso (com mais de 2.600 páginas), repleto de pesquisas sólidas distribuídas para esclarecer forças históricas; é vívido devido ao enredos paralelos que trazem inúmeros personagens. “No caso de Robinson”, diz Broderick, “é claro que a história ainda não aconteceu, então os fatos tem de ser suplementados com especulações inteligentes, e ele não pode utilizar personagens reais. Todavia, sua sequência de Marte tem o tato e o complexo realismo da história, e quase pode servir como um projeto para o retorno da NASA ao espaço (ainda que sua ênfase na parceria com os russos e japoneses possa ser atualizado com referências a parceiros chineses e hindus)”.
(Capa: Peter Elson/ Voyager).
Os três livros ganharam prêmios; Red Mars, o Nebula de 1993; Green Mars, o Hugo de 1994; e Blue Mars, o Hugo e o Locus de 1997. Mas nem todos os críticos são tão favoráveis à história de Robinson. Em The Science Fiction Encyclopedia, John Clute não mostra muito entusiasmo com a forma pela qual o autor apresenta longos e complexos argumentos – ainda que baseados em pesquisas meticulosas sobre a ciência e tecnologia da terraformação e sobre a natureza física de Marte. Segundo Clute, Robinson desenvolveu sua narrativa em torno das experiências ao longo do tempo de alguns dos primeiros 100 colonos, que reaparecem nos livros da série devido aos avanços científicos que obtêm e que lhes permitem viver centenas de anos. Para Clute, isso resulta em uma diluição do sentido de continuidade, caminhando ao lado de uma certa atração irresistível a apresentar seres transumanos, que Robinson divide com muitos escritores da chamada ficção científica hard.
(Capa: Sail).
Outra trilogia recente é a de Pierce Brown, formada pelos livros Fúria Vermelha (Red Rising, 2014), Filho Dourado (Golden Son, 2015) e Estrela da Manhã (Morning Star, 2016), com ação situada em Marte já colonizado e terraformado. Os livros foram publicados no Brasil pela Editora Globo e são voltados para o público chamado “jovens leitores”. Não chega a apresentar o processo de transformação do planeta em si, uma vez que a ação situa-se cerca de 700 anos após a humanidade ter colonizado outros planetas. É uma história distópica concentrada no choque entre as diferentes classes que formam a sociedade planetária, com uma hierarquia liderada pelos Dourados, fisicamente superiores, e uma organização clandestina que procura infiltrar-se nos círculos superiores, em particular seguindo a ação do jovem Darrow.