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 1977年，美国普林斯顿大学奥尼尔博士发表《宇宙移民岛》一书，描绘了向宇宙空间移民的宇宙城的建设方案。他设想在宇宙空间中的地球和月球引力所及的范围内，建设巨大的宇宙移民岛，成为人类移居的第二故乡。
这种宇宙岛在太空中以一定速度旋转，产生向心力以模拟地球的重力。岛内培植土壤，加上入射的阳光，形成人造生态系统。宇宙岛上的活动依赖太阳能，充分利用失重状态和日光，建立宇宙工业，成为宇宙城的基础。美国政府对这个设想给予高度评价，并拨出专款支持研究。
奥尼尔设计了以地球为蓝本的三种宇宙岛模型：一是岛直径为512米的中空球体，岛上的赤道内侧是居民区，高纬度区域装有大面积玻璃窗，在球体外由反射镜收集阳光，粮食由岛外侧的农业区域生产，工业原料由月球上的矿产供应。岛的屏蔽层厚2米。岛上的土壤、建筑物总重10万吨，防护层重3万吨。二是岛直径为3600米的球体。三是岛直径为6.4千米、长32千米的半球形封闭圆筒，陆地面积270平方千米，相当于一个大城市。这些宇宙岛一个比一个复杂先进，可接纳越来越多的移民，最后变成一座太空城市。
建造宇宙岛必须解决物资运送问题，也就是说要有特殊的交通工具，即宇宙联络飞船。它像一种能重复使用的普通飞机，太空飞行结束后可以展翅滑翔返回地球，休整两周后再进行太空飞行。宇宙联络飞船把圆筒形的太空舱一个个运到宇宙空间，并在太空组装成宇宙站，然后以此为基础建成宇宙岛。
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