Las colonias espaciales son una consecuencia lógica de la actual carrera al espacio, pero habría que sumar otras razones, entre ellas económicas: la colonización del espacio podría servir para encontrar y suministrar recursos para las necesidades de nuestro planeta, como, por ejemplo, la energía limpia (utilizando paneles solares para la producción de energía proveniente del sol). Las colonias espaciales podrían alojar un reservorio ecológico más amplio para nuestra especie por la expansión de la humanidad fuera de las fronteras naturales de nuestro planeta y provocar el surgimiento de nuevas naciones, como ya ocurrió con múltiples colonias a partir del siglo XV, cuando Colón llega a América.

La carrera espacial se ha convertido en algo factible, no solo gracias a los grandes progresos de la astrofísica y de la astronáutica, sin olvidarnos del empuje de los motores de los cohetes y las inversiones e intereses de los millonarios con aportes de capital privado como Elon Musk, Jeff Bezos y Richard Branson, aunque su aproximación a este sector se basa en intereses económicos futuros que podrían realizarse pronto con el conocido como "turismo espacial". Sin olvidarnos que la actividad espacial comercial está destinada a crecer exponencialmente en un futuro próximo.

La Estación Espacial Internacional (ISS) ha sido de fundamental importancia para acumular experiencia y un conjunto de datos que modifican los parámetros para mantener al hombre en buenas condiciones durante largos periodos en el espacio, gracias a los astronautas, científicos y médicos, profesionales que han vivido en las distintas rotaciones en la ISS.

Una colonia espacial, para poder alojar un grupo permanente de colonos, tendría que tener un sistema vital capaz de suministrar a los habitantes oxígeno, agua y comida. No se puede olvidar la protección suficiente de la radiación cósmica y solar, para preservar la vida de los habitantes. Pero estos elementos no son suficientes. Una colonia espacial tiene que disponer de una gravedad artificial capaz de permitir a sus huéspedes vivir de forma permanente sin que se produzcan perdidas de calcio óseo, muy dañino que causa la microgravedad.

La estancia, a largo plazo, en una colonia espacial exigirá una gestión extremamente eficiente de los elementos esenciales, como el agua, el aire para respirar, la gestión de los residuos orgánicos e inorgánicos, y casi todos se reciclará. Científicos e ingenieros deberían afrontar el reto del reciclaje de todo lo que pueda ser reutilizado, con una especial atención por la solución igual al 100%. El reciclaje será una parte vital para el funcionamiento de una colonia.

Una colonia espacial debería contar con un número de habitantes suficientes para garantizar un buen funcionamiento de las colonias y todas las necesidades y funciones que esta debe desarrollar. El número preciso dependerá del tamaño del asentamiento espacial. Sin embargo, para garantizar el porcentaje de seres humanos en una colonia espacial, se sugiere una población comprendida entre 20.000 y 40.000 individuos. Este número sería capaz de mantener una buena salud física y psicológica, durante unas cinco generaciones.

La NASA, dentro del programa "Artemis", está intentando volver a la Luna, que sería una base intermedia perfecta para programas posteriores, para viajar a Marte. La agencia espacial estadounidense está colaborando con empresas para desarrollar un módulo de aterrizaje necesario parar transportar y dejar a los astronautas en la Luna. La ventaja de establecer una estación espacial permanente sobre la Luna que sería la de comprobar los nuevos instrumentos y equipamientos, como los hábitats humanos y los sistemas de soporte vital necesarios, también, para alcanzar y permanecer en Marte.

Una disposición de agua helada sobre la Luna representa un primer paso importante para la planificación de un asentamiento humano permanente sobre el satélite. Los elementos como el hidrógeno y el oxígeno, que forman parte de la estructura del agua, son útiles, si no esenciales, porque con un uso correcto podría suministrar aire para respirar y combustible para los cohetes. La tecnología ayudaría a esta transformación, pero sería necesario construir esta estructura sobre la Luna, eso sí, cerca de estas fuentes de suministro.

"Artemis" es el nombre que la NASA ha elegido para proyectar un asentamiento lunar que servirá de base espacial para las futuras exploraciones humanas del espacio. Para transportar a los astronautas por la conocida como "pasarela" (en órbita alrededor de la Luna) hasta la superficie lunar. Se debería construir un nuevo vehículo espacial, cuyo nombre ha sido bautizado como "Lunar Lander". El asentamiento debe estar situado cerca de una fuente de agua helada para extraer oxígeno e hidrógeno. La base debe encontrarse en un lugar en que sea posible recibir, constantemente, luz solar para generar energía para el funcionamiento de la estructura.

El desarrollo de la tecnología espacial ya ha tenido sus beneficios en la Tierra y en sus habitantes en muchas facetas: dos ejemplos son las comunicaciones y la observación de la Tierra con los satélites para visualizar los cambios climáticos (los satélites pueden vigilar los gases invernadero) y la formación de eventos meteorológicos extremos. Hoy es posible lanzar la alarma y hace que las personas estén preparadas a la hora de enfrentarse a un huracán, por ejemplo. El GPS es otro ejemplo: la navegación GPS, gracias a los satélites, reduce el consumo de carburante en tierra, mar y aire hasta entre el 15-21%. Y los sistemas fotovoltaicos solares, utilizados por primera vez por la NASA en proyectos como la Estación Espacial Internacional, han tenido como consecuencia una mejora de producción de energía solar limpia.

Un conjunto específico de actos legislativos ha empezado a reglamentar la exploración del espacio. El primero es el (1) tratado sobre el espacio (conocido como: Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Atmospheric Space); posteriormente, en 1968, (2) el acuerdo de rescate (formalmente titulado como: Rescue Agreement of Astronauts and the Return of Astronauts and the Return of Objects Launched into Outer Space); después tenemos (3) la Convención sobre la responsabilidad espacial de 1972 (más conocida como: Convención sobre la responsabilidad internacional por los daños causados por objetos espaciales); posteriormente, en 1975, la (4) convención sobre el registro de los objetos lanzados y en órbita (formalmente denominada: Convención sobre el registro de los objetos lanzados al espacio extra atmosférico); y finalmente, pero no menos importante, (5) el tratado sobre la Luna de 1979 (formalmente más conocido como: Acuerdo regulador de las actividades de los Estados en la Luna y sobre otros cuerpos celestes). Se prevé que este cuadro legislativo específico se mejorará y ampliará, a causa de posteriores avances de la tecnología y la sucesiva exploración el espacio externo.

Los científicos han formulado hipótesis, según las cuales las colonias aisladas y sus habitantes comenzarían a tener un aspecto y un comportamiento distinto, una vez pasen 300 años y podrían hasta evolucionar nuevas características físicas más adaptadas al ambiente y a una gravedad debilitada, hasta adoptar una cultura única. Este escenario no es del todo imaginario.