Des études indépendantes et vastes de NASA ont montré que tous les matériaux nécessaires pour la colonisation spatiale sont disponibles à partir de la Lune et les objets géocroiseurs, et que l'énergie solaire est abondante dans l'espace. Pas de percées fondamentales scientifiques seront nécessaires pour construire des colonies spatiales - bien qu'ils ne pouvaient pas vraiment faire du mal - le défi est surtout une question d'ingénierie et de coût. De nombreuses colonies de l'espace ont été conçues à différents niveaux de détail, mais tous sont d'un coût prohibitif en termes d'économie d'aujourd'hui. Cependant, nous pouvons nous attendre que la situation change avec l'amélioration de la technologie. Beaucoup voient voyages dans l'espace et la colonisation comme destin de l'humanité.
Les deux plus grands obstacles à la construction des colonies spatiales d'aujourd'hui sont les risques pour la santé de la microgravité et les coûts de lancement élevés.
Vivre dans un environnement de microgravité est difficile. L'exercice fréquent est nécessaire pour maintenir la masse musculaire, certaines personnes souffrent de "mal de l'espace», semblable au mal de mer, face à ses bouffées en place, et la plupart des visiteurs spatiaux souffrent de flatulences incontrôlables. Tous les aliments friables sont interdits, de peur qu'ils ne flottent autour et entrer dans l'électronique et de créer un désordre difficile à nettoyer. Pour l'habitation spatiale à long terme pour un grand nombre de personnes, la microgravité n'a pas de sens. Une colonie véritable espace aurait besoin de tourner pour créer une gravité artificielle. Ainsi, la plupart des colonies spatiales sera probablement cylindres ou tores.
Une colonie de l'espace de la taille d'une petite ville, près de 2.000 habitants, devrait peser environ un million de tonnes et d'environ 1 km (0,6 miles) de long pour avoir suffisamment de place pour les laboratoires, les ateliers d'usinage, des casernes de pompiers, postes de police, des résidences privées , les jardins, les piscines, le stockage de la nourriture et de l'eau, protection contre les rayonnements, des installations d'amarrage, une baie robotique, et un petit hôpital - en gros, des équipements suffisants pour rendre tolérable la vie dans l'espace et en toute sécurité. Par comparaison, l'Empire State Building pèse 370.000 tonnes, est de 381 m (1.250 pieds) de hauteur, et possède assez de bureaux pour 22.000 employés.
Les deux principaux défis de la construction d'une structure millions de tonnes dans l'espace sont les travaux de construction, ce qui serait fait mieux par des robots capables de construire d'autres robots, des matières premières, et d'obtenir tout ce matériel en orbite, ce qui serait trop cher si toute lancé à partir de la surface terrestre. Aux prix d'aujourd'hui, le lancement d'un million de tonnes de matières dans l'atmosphère coûterait plusieurs milliards de dollars américains. L'astuce consiste à utiliser à proximité d'objets ou matériaux terrestres lancées à partir de la surface de la Lune, où la gravité est beaucoup plus faible et lance beaucoup moins cher. La plus grande Near-Earth Asteroid, 1036 Ganymed, est à 31 km (19 mi) de diamètre et a une masse de 3,6 × 1013 tonnes, assez pour construire 30 millions de petites colonies spatiales.
En raison de tout le travail dangereux impliqués, les robots se prendre la tête dans la construction, l'atterrissage sur un objet proche de la Terre, arrachant des morceaux de celui-ci, en le guidant dans l'orbite de la Terre, et sa transformation en matériaux pour échafaudages. Une fois un tore fermé ou cylindre est créé, et remplie d'oxygène, et mis en rotation, les travailleurs de l'homme peuvent construire l'intérieur à leur goût. La plupart des matériaux de structure et de la technologie pourrait être construit sur place à partir de matières premières.
Personne ne sait vraiment quand une colonie de l'espace deviendra possible, mais il semble que l'industrie spatiale croissante du tourisme va certainement précipiter les choses. Au moins deux entreprises ont déjà annoncé des plans pour construire des hôtels spatiaux, et une société - Bigelow Aerospace - a déjà un module de test en orbite.