Les colonies spatiales sont un résultat raisonnable de la course actuelle à l'espace et pour de nombreuses autres raisons, notamment économiques: en effet, la colonisation de l'espace pourrait servir à trouver et à fournir les ressources nécessaires pour répondre aux besoins de notre planète, comme par exemple l'énergie propre (en utilisant des panneaux solaires pour collecter l'énergie du soleil et la convertir en énergie). Les colonies spatiales pourraient accueillir une niche écologique élargie pour notre espèce, et pourraient également fournir de nouvelles patries comme les colonies du 15ème siècle lorsque Christophe Colomb a découvert l'Amérique, pour une expansion de l'humanité en dehors des limites naturelles de notre planète.

La course à l'espace est devenue plus réalisable non seulement grâce aux grandes avancées en astrophysique et en astronautique, mais aussi grâce à la propulsion des fusées et aux puissants investissements et intérêts de milliardaires et de visionnaires privés tels qu'Elon Musk, Jeff Bezos et Richard Branson, même si leur approche de ce secteur est basée sur des intérêts économiques futurs qui pourraient bientôt se concrétiser avec ce que l'on appelle le "tourisme spatial". Il ne faut pas oublier que l'activité spatiale commerciale devrait connaître une croissance exponentielle dans un avenir proche.

La Station spatiale internationale (ISS) a été d'une importance fondamentale pour accumuler de l'expérience et une multitude de données utiles pour établir des paramètres permettant de maintenir les humains en bonne santé pendant de longues périodes dans l'espace, grâce aux équipes d'astronautes, de scientifiques et de professionnels de la santé qui ont vécu à bord de l'ISS en rotation.

Pour pouvoir accueillir un groupe permanent de colons, une colonie spatiale doit disposer d'un système de survie capable de réapprovisionner les colons en air et en eau et de leur permettre de produire de la nourriture, mais aussi d'un bouclier radiologique suffisant pour protéger les habitants des rayonnements cosmiques et solaires. En effet, une colonie spatiale doit également fournir une gravité artificielle suffisante pour permettre à ses habitants de vivre sur la colonie de façon permanente sans perte de calcium osseux ou autres effets nocifs causés par l'exposition prolongée à la microgravité.

L'habitation à long terme d'une colonie spatiale nécessitera une gestion extrêmement efficace des ressources en éléments essentiels tels que l'eau, l'air, mais aussi les déchets organiques et inorganiques, et presque tout sera recyclé. Les scientifiques et les ingénieurs devront relever le défi du recyclage de tout ce qui peut l'être, en visant des solutions à 100%. Le recyclage sera un élément important du fonctionnement d'une colonie.

Une colonie spatiale doit avoir suffisamment d'habitants pour assurer le bon fonctionnement de la colonie et toutes les tâches qui lui sont assignées. Le nombre exact dépend de l'étendue de la colonie spatiale. Cependant, pour assurer la perpétuation de l'espèce humaine sur une colonie spatiale, il est suggéré que la population soit comprise entre 20 000 et 40 000 individus. Ce nombre permettrait de maintenir une bonne santé sur cinq générations.

Dans le cadre du programme "Artemis", la NASA cherche à retourner sur la Lune, qui constituerait en effet une base idéale pour établir un programme de suivi en vue de se rendre sur Mars. L'agence spatiale américaine collabore avec des entreprises commerciales pour développer les atterrisseurs humains nécessaires pour ramener les astronautes sur la Lune. L'avantage d'établir une station spatiale permanente sur la Lune serait de tester de nouveaux équipements et outils, tels que, par exemple, des habitats humains et des systèmes de survie, qui sont également nécessaires pour atteindre la planète Mars et y rester.

La découverte d'eau glacée sur la Lune représente une première étape importante dans la planification d'un établissement humain permanent sur la Lune. Les éléments tels que l'hydrogène et l'oxygène, qui composent l'eau gelée, sont très utiles, voire essentiels, car, s'ils sont utilisés correctement, ils pourraient servir à fournir de l'air respirable et du carburant pour les fusées. La technologie contribuera à cette transformation, mais il sera nécessaire de construire sur la Lune des installations spécialisées à proximité de ces sources.

"Artemise” est le nom que la NASA a choisi pour son projet de colonie lunaire qui servira de base spatiale pour l'exploration future de l'espace par l'homme. Un nouveau vaisseau spatial devra être construit pour transporter les astronautes de la "passerelle" (en orbite autour de la lune) à la surface de la lune elle-même, et le nom choisi pour ce nouveau vaisseau spatial est "lunar lander" (atterrisseur lunaire). La colonie doit être située à proximité de sources d'eau glacée pour extraire l'oxygène et l'hydrogène, et la base doit être située sur un site où la lumière du soleil peut être récoltée en permanence afin de générer de l'énergie pour le fonctionnement de la base elle-même.

Le développement des technologies spatiales a déjà profité à la Terre et à ses habitants de nombreuses façons : deux exemples sont les communications et l'observation de la Terre avec des satellites pour observer le changement climatique (les satellites peuvent surveiller les gaz à effet de serre) et la formation d'événements météorologiques extrêmes. Il est désormais possible de lancer l'alerte et de préparer la population à l'arrivée d'un ouragan, par exemple. Le GPS est un autre exemple: La navigation par GPS, grâce aux satellites, réduit la consommation de carburant sur terre, en mer et dans les airs de 15 à 21%. Enfin, les systèmes solaires photovoltaïques, qui ont été utilisés pour la première fois par la NASA dans le cadre de projets tels que la station spatiale internationale, ont permis d'améliorer considérablement la production d'énergie solaire propre.

Une série ciblée d'actes législatifs a commencé à réglementer l'exploration spatiale. Le premier d'entre eux est le (i) traité sur l'espace extra-atmosphérique (connu sous le nom de : Traité sur les principes régissant les activités des États en matière d'exploration et d'utilisation de l'espace extra-atmosphérique) ; ensuite, en 1968, le (ii) accord de sauvetage (officiellement intitulé : Accord sur le sauvetage des astronautes et le retour des astronautes et le retour des objets lancés dans l'espace extra-atmosphérique) ; puis nous avons (iii) la convention de 1972 sur la responsabilité spatiale (connue sous le nom de : Convention sur la responsabilité internationale pour les dommages causés par des objets spatiaux) ; puis, en 1975, la (iv) convention sur l'immatriculation des objets lancés en orbite (officiellement : Convention sur l'immatriculation des objets lancés dans l'espace extra-atmosphérique) ; et enfin, le (v) traité sur la Lune de 1979 (officiellement connu sous le nom de : Accord réglementant les activités des États sur la Lune et les autres corps célestes). Ce cadre spécifique devrait être amélioré et élargi au fur et à mesure des progrès technologiques et de l'exploration de l'espace extra-atmosphérique.

Les scientifiques ont formulé des hypothèses selon lesquelles les colonies isolées et leurs habitants commenceraient à avoir une apparence et un comportement différents au bout d'environ 300 ans et pourraient même développer de nouvelles caractéristiques physiques plus adaptées aux environnements à faible gravité, voire adopter une culture unique. Ce scénario n'est pas totalement fictif.