長期間の軌道上での研究で、無重力では骨と筋肉が弱くなり、カルシウムの新陳代謝や免疫システムの調子が悪くなることが立証されている。ほとんどの人々が絶え間ない鼻づまりか鼻炎となり、一部の人々はさらに劇的で、不治の[要出典]宇宙酔いとなる。そのため、ほとんどのコロニーは擬似重力（遠心力）を発生させるために回転運動を利用するデザインがなされている。NASAの鶏と植物を使った研究で、遠心力は生理学上は重力の有効な代わりとなることが証明されている。だが、そのような環境で人の頭を素早く回転させることは、人の内耳が異なる回転速度で動き、“傾き”を感じる原因となる。遠心分離機による研究では、半径100m未満で3rpm以上の回転速度で回転する住居の中では、人々は乗り物酔いとなるということが示された。しかし、この研究と統計上の推測によれば、ほとんど全ての人々が半径500m以上で1rpm以下で回転する住居の中であれば、快適に生活できることも示された。
回転するコロニー内で上下方向に移動しようとすると、横方向へ大きなコリオリの力を受ける。回転方向へ移動すると疑似重力は大きく、反回転方向へ移動すると小さくなる。また、床から離れた瞬間にその物体は（無重力下における）自由落下状態（回転軸を中心とした同心円の接線方向への等速直線運動）になる。
放射線 [編集]
宇宙空間での放射線については、二つの異なる問題がある。1つは宇宙線で、年間80mSvの被曝をすることになる。50mSvが安全上の最大値で、健康上問題ない最大値は3mSvである。もう一つは、太陽フレアによりたまに放射される大量のX線と高エネルギー荷電粒子である。これらの現象が起きると、50%致死線量 (LD50) の4Svを超えるほどの放射線が放出される。
研究の結果、興味深いことに、巨大なスペースコロニーではその構造（2m以上の厚さの鉄）と空気がガンマ線を効果的に遮蔽する盾となることが発見された。小さなコロニーでは、外側に多量の岩石を浮かべて（回転させないで）盾とすることができる。
太陽光は放射線対策をしたルーバーから鏡を通して入射させることができる。
温度管理 [編集]
コロニーは真空中に存在することから、巨大な魔法瓶に類似しているといえる。したがって、取り入れた太陽光と生物からの熱を除去するためのラジエターが必要となる。非常に小さなコロニーでは、コロニーと一緒に回転する放熱翼を持つかもしれない。このデザインでは、対流により暖かい空気が翼に集められ、冷たい空気はコロニー内へと沈んでいくだろう。また、他のデザインとしては、中心的なラジエターにより冷やした水などを冷却材として分配するというものもあるだろう。温度管理ではラジエターの費用が主であると考えられるため、廉価なコロニーはおそらく非常に暖かいだろう。
建設場所 [編集]
コロニーに最適な軌道についてはまだ議論されているが、それはおそらくもう商業的な問題である。月とのラグランジュ点L4とL5の軌道は、現在では月・地球の双方から遠すぎると考えられるようになっている。より新しい案として、交互に月と地球に近づき、双方に低エネルギー（安価）で接近できる2:1の共鳴軌道を使用することが提案されている。これにより、原材料と市場の双方を素早く、かつ安価に利用することができる。
また、ほとんどのコロニーのデザインでは、他の宇宙施設や月等との間の物資の運搬手段として、ロケットの代わりにテザー衛星（下ろし作業）やマスドライバー（上げ作業）を使用することが考えられている。これらの利点は、どちらも推進剤を全く使用しないか、あるいは非常に安価だということである。ただ、マスドライバーは重力井戸の深い地球からの物資打ち上げには不適当とされている。
姿勢制御 [編集]
コロニーの設計では、ほとんどの鏡が太陽に向くことが要求されている。オリジナルのオニールのデザインでは、二つのシリンダーをモーメンタムホイールとして使用し、歳差運動により角度を変更して、太陽方向に押し出すようになっていた。以降のデザインでは、軌道上で回転して、窓に太陽光が直角に指すように、小さな電気モーターで太陽を追うように誘導できる軽量な鏡を使用するなどしている。
事故・テロ対策 [編集]
数万人もの人々が「薄い壁に覆われた圧力容器」の中に住むコロニーは、事故・テロ等の災害に極端に弱いと考えられる。この為、非常時の救命設備と住民の避難訓練に万全を期する必要がある
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