Come saranno costruite le colonie spaziali?
Ampi studi della NASA e indipendenti hanno scoperto che tutti i materiali necessari per la colonizzazione spaziale sono disponibili dalla Luna e dagli oggetti vicini alla Terra e che l'energia solare è abbondante nello spazio. Non saranno necessarie scoperte scientifiche fondamentali per costruire colonie spaziali - anche se sicuramente non potrebbero far male - la sfida è principalmente una questione di ingegneria e costi. Numerose colonie spaziali sono state progettate a vari livelli di dettaglio, ma tutte sono proibitivamente costose in termini di economia di oggi. Tuttavia, possiamo aspettarci che la situazione cambi con miglioramenti tecnologici. Molti vedono i viaggi nello spazio e la colonizzazione come il destino dell'umanità.
I due maggiori ostacoli alla costruzione di colonie spaziali oggi sono i rischi per la salute della microgravità e gli alti costi di lancio.
Vivere in un ambiente di microgravità è difficile. È necessario un esercizio frequente per mantenere la massa muscolare, alcune persone soffrono di "mal di spazio", simile al mal di mare, il viso si gonfia e la maggior parte dei visitatori dello spazio soffre di flatulenza incontrollabile. Tutti gli alimenti friabili sono vietati, per timore che galleggino e entrino nell'elettronica e creino un disordine difficile da pulire. Per l'abitazione nello spazio a lungo termine per un gran numero di persone, la microgravità non ha senso. Una vera colonia spaziale dovrebbe ruotare per creare la gravità artificiale. Pertanto, la maggior parte delle colonie spaziali saranno probabilmente cilindri o torri.
Una colonia spaziale delle dimensioni di una piccola città, circa 2.000 abitanti, dovrebbe pesare circa un milione di tonnellate ed essere lunga circa 1 km (0,6 mi) per avere spazio sufficiente per laboratori, officine meccaniche, caserme dei pompieri, stazioni di polizia, residenze private , giardini, piscine, deposito per cibo e acqua, radioprotezione, strutture di attracco, una baia di robotica e un piccolo ospedale - in pratica, abbastanza servizi per rendere la vita nello spazio tollerabile e sicura. In confronto, l'Empire State Building pesa 370.000 tonnellate, è alta 381 m (1.250 piedi) e ha abbastanza spazio per uffici per 22.000 dipendenti.
Le due principali sfide della costruzione di una struttura da un milione di tonnellate nello spazio sono i lavori di costruzione, che sarebbero fatti meglio dai robot in grado di costruire altri robot dalle materie prime e portare in orbita tutto quel materiale, che sarebbe troppo costoso se tutti fossero lanciati dalla superficie terrestre. Ai prezzi di oggi, il lancio di un milione di tonnellate di materiale fuori dall'atmosfera costerebbe diversi trilioni di dollari USA. Il trucco è usare oggetti o materiali Near Earth lanciati dalla superficie della Luna, dove la gravità è molto più bassa e si lancia molto più a buon mercato. Il più grande asteroide vicino alla Terra, 1036 Ganim, è largo 31 km (19 miglia) e ha una massa di 3,6 × 10 13 tonnellate, sufficiente per costruire trenta milioni di piccole colonie spaziali.
A causa di tutto il lavoro pericoloso coinvolto, i robot avrebbero preso il comando nella costruzione, atterrando su un oggetto vicino alla Terra, strappando pezzi di esso, guidandolo nell'orbita terrestre e trasformandolo in materiali per impalcature. Una volta creato un toro sigillato o un cilindro, pompato pieno di ossigeno e messo in rotazione, i lavoratori umani potevano costruire l'interno a loro piacimento. La maggior parte dei materiali strutturali e della tecnologia potrebbe essere costruita in loco con materie prime.
Nessuno sa davvero quando diventerà possibile una colonia spaziale, ma sembra che l'industria in crescita del turismo spaziale sbrigherà sicuramente le cose. Almeno due società hanno già annunciato piani per la costruzione di hotel spaziali e una società - Bigelow Aerospace - ha già un modulo di test in orbita.