La colonización espacial es una de las grandes ambiciones humanas, es un problema que eventualmente deberá atenderse con cuidado para garantizar la supervivencia humana. Algunos consideran que este problema será el resultado inevitable de la destrucción de nuestro propio planeta. La colonización de otros planetas y eventualmente de otros sistemas solares, requerirá de una profunda comprensión de la interacción humana con su ambiente. El construir estaciones espaciales autosostenibles en la Luna o en Marte es un reto mayúsculo y el experimento Biosfera 2 fue uno de los primeros pasos para atender y comprender este problema.
Vale señalar que un antecedente importante del experimento Biosfera 2 fue el experimento BIOS-3 el cual fue un ecosistema cerrado construido en Krasnoyarsk, Siberia, en lo que fue la Unión Soviética. Su construcción comenzó en 1965, y se completó en 1972. BIOS-3 consistía en un hábitat de 315 metros cúbicos diseñado para acoger a tres personas. Estaba dividido en cuatro compartimentos, uno de los cuales era un área para los “astronautas”. Otros compartimientos estaban destinados a cultivar algas, verduras y cereales, para aprovisionar a los habitantes. No era totalmente independiente del mundo externo puesto que la energía eléctrica y algunos alimentos se importaban desde el exterior, sin embargo, el agua se reciclaba, y el equilibrio entre oxígeno y dióxido de carbono se mantenía por la acción de algas.
Sin embargo, nada ha sido construido en el mundo comparable en magnitud al experimento Biosfera 2 que es una estructura hermética de 1.27 hectáreas construida originalmente para formar un ecosistema artificial cerrado y aislado del mundo externo, en Oracle, Arizona, en Estados Unidos. En su interior había una selva de 1900 m², un océano de 850 m² con un arrecife de coral, un manglar de 450 m², 1300 m² de sabana, un desierto de 1400 m², 2500 m² de tierras cultivables, un hábitat humano con alojamiento y áreas de trabajo, así como algunas instalaciones técnicas bajo tierra. La calefacción y el agua fría circulaban por sistemas de tuberías independientes sin embargo la energía eléctrica era proporcionada por una central de gas natural. Para una estación espacial real la energía eléctrica sería proporcionada por sistemas de energía solar.
La primera misión en aislamiento duró desde el 26 de septiembre de 1991 hasta el 26 de septiembre de 1993. La tripulación estaba formada por ocho miembros. El objetivo era probar que ellos podrían sobrevivir de modo independiente del mundo externo. Para alimentarse cultivaron sus propios alimentos como plátanos, camotes y cacahuates entre otras cosas, sin embargo, los tripulantes reportaron una continua sensación de hambre pues no se producía suficiente alimento para todos quienes, debido a sus actividades cotidianas agrícolas y de mantenimiento, tenían un consumo de energía diario muy alto. Otro problema aún más serio, fue que el nivel de oxígeno comenzó a bajar desde un 20.9 % inicial hasta un 14.5 % en dieciséis meses (esto equivalía a vivir a una altitud de más de cuatro mil metros) y aumentaron también los niveles de bióxido de carbono. De algún modo no lograron alcanzar el equilibrio biológico adecuado para que las plantas sembradas produjeran el oxígeno requerido para la tripulación y absorbieran el bióxido de carbono. En una estación espacial real esto hubiera significado la muerte eventual de todos los tripulantes. Finalmente, otro importante problema fueron los conflictos personales entre los miembros de la tripulación, sin duda alguna fomentados por el hambre y el confinamiento. Antiguos amigos íntimos se convirtieron en enemigos implacables lo cual afectó la moral de toda la tripulación.
Los optimistas piensan que este experimento muestra los numerosos aspectos que deben de ser resueltos para la sobrevivencia del hombre en el espacio. Los pesimistas se preguntan: ¿por qué mejor, en lugar de pensar en aventuras espaciales, no aprendemos a vivir en equilibrio con el planeta en que nos tocó vivir? En realidad, las dos respuestas se traslapan.