Opsežne NASA-ine i neovisne studije otkrile su da su svi potrebni materijali za kolonizaciju svemira dostupni s Mjeseca i objekata blizu Zemlje, te da je sunčeve energije u svemiru u izobilju. Za izgradnju svemirskih kolonija neće biti potrebni nikakvi temeljni znanstveni proboji – iako oni definitivno ne bi mogli naštetiti – izazov je uglavnom pitanje inženjeringa i troškova. Brojne svemirske kolonije dizajnirane su na različitim razinama detalja, ali sve su pretjerano skupe u smislu današnje ekonomije. Međutim, možemo očekivati promjenu situacije s poboljšanjem tehnologije. Mnogi putovanje u svemir i kolonizaciju vide kao sudbinu čovječanstva.
Dvije najveće prepreke za izgradnju svemirskih kolonija danas su zdravstveni rizici mikrogravitacije i visoki troškovi lansiranja.
Život u okruženju mikrogravitacije je težak. Za održavanje mišićne mase potrebna je česta tjelovježba, neki ljudi pate od “svemirske bolesti”, slično morskoj, lice se nadima, a većina posjetitelja svemira pati od nekontroliranog nadutosti. Sva mrvljiva hrana je zabranjena, kako ne bi plutala i ušla u elektroniku i stvorila nered koji se teško čisti. Za dugotrajno stanovanje velikog broja ljudi u svemiru, mikrogravitacija nema smisla. Prava svemirska kolonija morala bi se rotirati kako bi stvorila umjetnu gravitaciju. Stoga će većina svemirskih kolonija vjerojatno biti cilindri ili torusi.
Svemirska kolonija veličine malog grada, oko 2,000 stanovnika, trebala bi biti teška oko milijun tona i duga oko 1 km (0.6 mi) da bi imala dovoljno prostora za laboratorije, strojarnice, vatrogasne postaje, policijske postaje, privatne rezidencije , vrtovi, bazeni, spremišta za hranu i vodu, zaštita od zračenja, priključne stanice, robotski zaljev i mala bolnica – u osnovi, dovoljno sadržaja da život u svemiru bude podnošljiv i siguran. Za usporedbu, Empire State Building težak je 370,000 tona, visok je 381 m (1,250 stopa) i ima dovoljno uredskog prostora za 22,000 zaposlenika.
Dva glavna izazova izgradnje građevine od milijun tona u svemiru su građevinski radovi, koje bi najbolje obavili roboti koji su sposobni izgraditi druge robote od sirovina, te sav taj materijal dovesti u orbitu, što bi bilo preskupo da se svi lansiraju. sa Zemljine površine. Po današnjim cijenama, izbacivanje milijun tona materijala iz atmosfere koštalo bi nekoliko bilijuna američkih dolara. Trik je u korištenju objekata ili materijala blizu Zemlje koji su lansirani s površine Mjeseca, gdje je gravitacija mnogo niža i lansira se puno jeftinije. Najveći asteroid blizu Zemlje, 1036 Ganymed, širok je 31 km (19 milja) i ima masu od 3.6 × 1013 tona, što je dovoljno za izgradnju trideset milijuna malih svemirskih kolonija.
Zbog svih opasnih radova koji su uključeni, roboti bi preuzeli vodstvo u izgradnji, slijetali bi na objekt blizu Zemlje, otkidali njegove dijelove, usmjeravali ga u Zemljinu orbitu i prerađivali u materijale za skele. Jednom kada se stvori zapečaćeni torus ili cilindar, napuni ga kisikom i počne rotirati, ljudski radnici bi mogli konstruirati unutrašnjost po svom ukusu. Većina konstrukcijskih materijala i tehnologije mogla bi se izgraditi na licu mjesta od sirovina.
Nitko zapravo ne zna kada će svemirska kolonija postati moguća, ali čini se da će rastuća industrija svemirskog turizma definitivno požuriti stvari. Najmanje dvije tvrtke već su najavile planove za izgradnju svemirskih hotela, a jedna tvrtka – Bigelow Aerospace – već ima testni modul u orbiti.