Hoe worden ruimtekolonies gebouwd?
Uitgebreide NASA en onafhankelijke studies hebben aangetoond dat alle benodigde materialen voor ruimtekolonisatie beschikbaar zijn van de maan en objecten nabij de aarde, en dat zonne-energie in de ruimte overvloedig aanwezig is. Er zijn geen fundamentele wetenschappelijke doorbraken nodig om ruimtekolonies te bouwen - hoewel ze zeker geen kwaad konden - de uitdaging is vooral een kwestie van engineering en kosten. Talloze ruimtekolonies zijn op verschillende detailniveaus ontworpen, maar ze zijn allemaal onbetaalbaar in termen van hedendaagse economie. We kunnen echter verwachten dat de situatie zal veranderen door technologische verbeteringen. Velen zien ruimtevaart en kolonisatie als het lot van de mensheid.
De twee grootste obstakels voor het bouwen van ruimtekolonies zijn de gezondheidsrisico's van microzwaartekracht en hoge lanceerkosten.
Leven in een microzwaartekrachtomgeving is zwaar. Regelmatige lichaamsbeweging is nodig om spiermassa te behouden, sommige mensen lijden aan "ruimteziekte", vergelijkbaar met zeeziekte, iemands gezicht blaast op, en de meeste bezoekers aan de ruimte lijden aan oncontroleerbare winderigheid. Alle kruimelige voedingsmiddelen zijn verboden, anders zullen ze rondzweven en in de elektronica terechtkomen en een moeilijk schoon te maken puinhoop veroorzaken. Voor langdurige ruimtewoning voor grote aantallen mensen heeft microzwaartekracht geen zin. Een echte ruimtekolonie zou moeten roteren om kunstmatige zwaartekracht te creëren. De meeste ruimtekolonies zullen dus waarschijnlijk cilinders of torussen zijn.
Een ruimtekolonie ter grootte van een kleine stad, ongeveer 2.000 inwoners, zou ongeveer een miljoen ton moeten wegen en ongeveer 1 km (0,6 mi) lang moeten zijn om voldoende ruimte te hebben voor laboratoria, machinewerkplaatsen, brandweerkazernes, politiebureaus, privéwoningen , tuinen, zwembaden, opslag voor voedsel en water, stralingsafscherming, dockingfaciliteiten, een robotruimte en een klein ziekenhuis - in principe voldoende voorzieningen om wonen in de ruimte draaglijk en veilig te maken. Ter vergelijking: het Empire State Building weegt 370.000 ton, is 381 m (1.250 voet) lang en heeft voldoende kantoorruimte voor 22.000 werknemers.
De twee belangrijkste uitdagingen voor het bouwen van een structuur van een miljoen ton in de ruimte zijn de constructiewerkzaamheden, die het beste kunnen worden gedaan door robots die in staat zijn andere robots van grondstoffen te bouwen, en al dat materiaal in een baan te krijgen, wat te duur zou zijn als alles zou worden gelanceerd van het aardoppervlak. Tegen de prijzen van vandaag zou het lanceren van een miljoen ton materiaal uit de atmosfeer enkele biljoenen US dollar kosten. De kunst is om Near Earth-objecten of -materialen te gebruiken die worden gelanceerd vanaf het oppervlak van de maan, waar de zwaartekracht veel lager is en veel goedkoper wordt gelanceerd. De grootste Near-Earth Asteroid, 1036 Ganymed, is 31 km breed en heeft een massa van 3,6 × 10 13 ton, genoeg om dertig miljoen kleine ruimtekolonies te bouwen.
Vanwege al het gevaarlijke werk dat dit met zich meebrengt, zouden robots het voortouw nemen in de bouw, landen op een object in de buurt van de aarde, stukjes eraf scheuren, het in een baan om de aarde leiden en het verwerken tot materialen voor steigers. Zodra een verzegelde torus of cilinder is gemaakt, vol met zuurstof is gepompt en in rotatie is gebracht, kunnen menselijke werkers de binnenkant naar wens maken. De meeste structurele materialen en technologie kunnen ter plaatse uit grondstoffen worden gebouwd.
Niemand weet echt wanneer een ruimtekolonie mogelijk zal worden, maar het lijkt erop dat de groeiende ruimtetoerisme-industrie zeker dingen zal opschieten. Minstens twee bedrijven hebben al plannen aangekondigd om ruimtehotels te bouwen, en een bedrijf - Bigelow Aerospace - heeft al een testmodule in een baan om de aarde.