宇宙空間では宇宙線などによる自然被曝量が大きく、太陽フレアが発生すると短時間で致死水準に達する。生命を維持するためには、ほとんどの放射線を吸収できるぐらいにコロニーを覆う必要があり、だいたい表面積1平方メートル辺り5?10tの物質で覆うことが要求される。これは酸素や金属、その他資源を処理した後に残った月や小惑星の土で達成することができる。
自己複製は必須項目ではないが、コロニーのはるかに急速な増加と、地球への依存とコストを取り払うことから、多くの人はそれが究極的な目標だと考えている。そのようなコロニーの建設こそが、地球の最初の自己複製だという考えもある。そこまでの中間的な目標として、地球からは情報（科学、工学、娯楽など）のみを期待するコロニーや、定期的に必要な軽い物品（ICや医療品、遺伝子資源、それにいくらかの道具類）の供給を受けるコロニーが考えられている。
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関連項目：フォン・ノイマン型ロボット、自己複製機械、分子ナノテクノロジー
2002年、人類学者のジョン・H・ムーアは150?180人の人口があれば、60?80世代に相当する2000年間、普通に生殖が可能であるという見積もりを示した。
二人の女性という非常に小さな初期人口でも、地球からヒト胚が入手可能ならば長く存続すると考えられる。また地球からの精子バンクを利用することができれば近親交配も問題とならず、より小規模な初期基地を容認することができる。