Umfangreiche NASA- und unabhängige Studien haben ergeben, dass alle notwendigen Materialien für die Besiedlung des Weltraums vom Mond und erdnahen Objekten zur Verfügung stehen und dass Sonnenenergie im Weltraum reichlich vorhanden ist. Es werden keine grundlegenden wissenschaftlichen Durchbrüche benötigt, um Weltraumkolonien zu bauen – obwohl sie definitiv nicht schaden könnten – die Herausforderung ist hauptsächlich eine Frage der Technik und der Kosten. Zahlreiche Weltraumkolonien wurden in verschiedenen Detaillierungsstufen entworfen, aber alle sind im Hinblick auf die heutige Wirtschaft unerschwinglich kostspielig. Wir können jedoch erwarten, dass sich die Situation mit Verbesserungen in der Technologie ändert. Viele sehen Raumfahrt und Kolonisation als Schicksal der Menschheit.
Die beiden größten Hindernisse für den Bau von Weltraumkolonien sind heute die Gesundheitsrisiken der Mikrogravitation und die hohen Startkosten.
Das Leben in einer Mikrogravitationsumgebung ist hart. Um die Muskelmasse zu erhalten, ist häufiges Training erforderlich, manche Menschen leiden an „Weltraumkrankheit“, ähnlich der Seekrankheit, das Gesicht bläht sich auf und die meisten Weltraumbesucher leiden an unkontrollierbaren Blähungen. Alle krümeligen Lebensmittel sind verboten, damit sie nicht herumschwimmen und in die Elektronik gelangen und ein schwer zu reinigendes Chaos verursachen. Für das langfristige Wohnen im Weltraum für eine große Anzahl von Menschen macht die Mikrogravitation keinen Sinn. Eine echte Weltraumkolonie müsste sich drehen, um künstliche Schwerkraft zu erzeugen. Daher werden die meisten Weltraumkolonien wahrscheinlich Zylinder oder Torus sein.
Eine Weltraumkolonie von der Größe einer Kleinstadt mit etwa 2,000 Einwohnern müsste etwa eine Million Tonnen wiegen und etwa 1 km lang sein, um ausreichend Platz für Labore, Maschinenhallen, Feuerwehren, Polizeistationen, Privatwohnungen zu haben , Gärten, Pools, Lebensmittel- und Wasserlager, Strahlenschutz, Docking-Einrichtungen, eine Roboterbucht und ein kleines Krankenhaus – im Grunde genug Annehmlichkeiten, um das Leben im Weltraum erträglich und sicher zu machen. Zum Vergleich: Das Empire State Building wiegt 0.6 Tonnen, ist 370,000 Meter hoch und bietet Platz für 381 Mitarbeiter.
Die beiden größten Herausforderungen beim Bau einer Millionen-Tonnen-Struktur im Weltraum sind die Bauarbeiten, die am besten von Robotern erledigt werden könnten, die andere Roboter aus Rohstoffen bauen können, und das gesamte Material in die Umlaufbahn zu bringen, was zu teuer wäre, wenn alle gestartet würden von der Erdoberfläche. Bei den heutigen Preisen würde es mehrere Billionen US-Dollar kosten, eine Million Tonnen Material aus der Atmosphäre zu schleusen. Der Trick besteht darin, erdnahe Objekte oder Materialien zu verwenden, die von der Mondoberfläche gestartet werden, wo die Schwerkraft viel geringer ist und viel billiger gestartet wird. Der größte erdnahe Asteroid, 1036 Ganymed, ist 31 km (19 mi) groß und hat eine Masse von 3.6 × 1013 Tonnen, genug, um dreißig Millionen kleine Weltraumkolonien zu bauen.
Wegen all der damit verbundenen gefährlichen Arbeit würden Roboter die Führung beim Bau übernehmen, auf einem erdnahen Objekt landen, Stücke davon abreißen, in die Erdumlaufbahn lenken und zu Materialien für Gerüste verarbeiten. Sobald ein versiegelter Torus oder Zylinder erzeugt, mit Sauerstoff vollgepumpt und in Rotation versetzt wurde, könnten menschliche Arbeiter das Innere nach ihren Wünschen konstruieren. Die meisten Baumaterialien und Technologien könnten vor Ort aus Rohstoffen gebaut werden.
Niemand weiß wirklich, wann eine Weltraumkolonie möglich sein wird, aber es scheint, als würde die wachsende Weltraumtourismusindustrie die Dinge definitiv beeilen. Mindestens zwei Unternehmen haben bereits Pläne zum Bau von Weltraumhotels angekündigt, und ein Unternehmen – Bigelow Aerospace – hat bereits ein Testmodul im Orbit.