我们航天飞行的最终目的就是要在地球之外开辟人类新的栖息地。但空间站无法达到向空间移民这个目的。向空间移民的一个途径是在地月引力平衡点等处建设太空城。由于太空城像宇宙中的孤岛，所以又叫“宇宙岛”。
用来空间移民的太空城，必须在自给自足的前提下，解决并保障人的生命安全和正常生活的基本问题，即空气、水、食物、重力和能防护辐射的藏身处等。
藏身处是太空城的主要硬件，其中最主要的是太空城的居住处。这可以由地球上发射的航天器为基础，从月球和近地小行星上取材，不断复制扩大而成。可由居住处的自旋的离心惯性产生人造重力，也可根据动量矩守恒原理，把居住处分为两部分，让它们一上一下地绕一个中心旋转，产生人造重力。可建立农牧业舱室生产食物，空气中的氧可由水分解得到，关键是水。它既是人生活不可缺少的，也是发展工农牧业不可缺少的，也是人造空气的来源，由水分解而解的液氢液氧，还是火箭和其他动力装置的能源。
那么，水从哪里来？显然，从地球上运送不符合自给自足原则，且费用昂贵，增加地球的负担。太空城的水，可从彗星和小行星上提取。彗星的主要成分是水，挽留飞近太阳的彗星，可向太空城提供水。有些科学家认为，可能有20%～60%的小行星是由彗星演变而成的，虽然它们不像彗星那样主要由水构成，但它们的成分中包含水或碳氢化合物，如C型小行星可能保持15%的水。将这样的近地小行星推向太空城，可提取水。方法是用发热工具融化永冻的冰泥，用加热锅炉从粘泥中取水等。
有了水，就可建立密闭生态循环系统，构成太空城的小型生物圈。
载人航天的序幕拉开后，许多科学家提出了不少太空城方案。如斯坦福城、向日葵城、奥尼尔一、二、三号宇宙岛等。
奥尼尔宇宙岛是由美国普林斯顿大学奥尼尔博士领导设计的。其中的“奥尼尔三号岛”
规模最宏大，可居住百万人。它的两个居住区，是直径6500米，长32000米的圆筒，用传动带相连，以两分钟一转的速度旋转，产生人造重力。
圆筒四周对称设置4面玻璃窗，窗外是盖板，盖板的内面是一面镜子，遮住阳光，里面是黑夜。盖板张开，镜子将阳光折射进圆筒，里面就是白天。阳光强度由盖板的张角控制。
住房可为每个人提供与地球上相当的面积和空间。
圆筒内的景色与地球上一样，有高山、河流和道路，水陆交通繁忙。住宅周围是花草树木，每个人占有的绿地面积和空间，也与在地球上大致相当。在圆筒的上方，有由众多的农牧业舱室组成的圆环，它们调节成不同的春夏秋冬的季节轮回，以便任何时候都有四季水果、蔬菜供应。这样的太空城是真正的天堂，人们何乐而不往呢！
