太空城市设计挑战场景的一个关键特征是，第一个太空城市建造得非常快——大约需要十几年时间。这样做的真正原因是，竞赛组织者想要提供一个大不相同的场景年表，让参赛的学生在他们的工作生涯中，或者至少在他们的自然生命中可以看到。对于学生来说，在他们预计退休后的半个世纪里，从事一个计划运行的太空城市设计就没那么有趣了。
竞赛主办方确实认为，一旦第一个太空城市在太空建成，采矿、精炼、制造和交通基础设施建立起来，经济和智慧将使大型定居点在不到15年的时间内建成。这类似于“南加州高速公路现象”，一条新的高速公路建在人烟稀少的偏远地区，短短几年内高速公路就被堵上了，因为它提供的通道使得社区和企业能够在其两侧建立起来。有了基础设施，就更容易有更多的基础设施。
但第一个定居点是不同的。第一个定居点开始时一无所有。在地球轨道上有真空、各种环境危害、未实现的地外资源和太阳能。仅此而已。这里没有定期的运输服务，没有需要投入补给或维修的港口，没有杂货店，没有加油站，没有建筑补给商店，没有可以种植食物的泥土，没有水。什么都没有。
我们确实提供了一个激励机制，说明为什么快速建立第一个定居点很重要。不管人们是否相信全球变暖是一个真正的威胁，如果有确凿的证据表明它会在一生中导致全球灭绝，那么就会有无限的资源可用来阻止它。研究表明，在地球-太阳L1振动点(约90万英里外的太空点，轨道力学使卫星能够停留在地球和太阳之间)的一个太阳罩只需要减少0.5%的阳光，整个全球变暖的威胁就会消失。这个防护罩的面积必须几乎达到德克萨斯州的大小。“太空城市设计挑战”的场景设定是基于这样一个前提，即第一个太空城市将被建成，作为这种太阳能盾牌的建设基地。拯救地球的紧迫性将会把尽快建设这个太空城市作为一个高度优先事项。那么，我们如何建议第一个太空城市——在竞赛中被命名为Alexandriat亚历山德里亚——在短短十几年内建成呢?就连美国宇航局在20世纪70年代的乐观研究也预测，第一个太空城市的建设计划需要22年。
简单的答案是，建设发生得快是因为它必须迅速发生;地球的情况是紧急的。设计师们唯一的问题是如何让它快速运转。我们首先假设，Alexandriat不需要足够漂亮或优雅，甚至不需要足够耐用，可以比太阳能盾的建造过程更持久。它必须是功能性的，它必须是自给自足的，它必须是足够舒适的，住在那里的人不会发疯，它还必须为建造太阳能盾提供设施。其他的都是鸡毛蒜皮。
我们还假设，太阳防护罩的建造需要空间安置，对世界人民来说是如此重要，以至于在项目完成之前，保护公司专有数据和国家技术的传统做法被搁置一边。就像在第二次世界大战中一样，一家公司开发的创新设计被授权给其他公司甚至其他国家，以完成这项工作。没有一家公司能够履行合同来完成这个项目。即使有无限的预算，任何一个国家都没有足够的合格的工程师和技术人员可以快速完成这个项目。这项工作必须是跨公司的、跨国的。资金可能不是问题，但可用的工程师和技术人员的数量限制了资金的使用速度。
基金会协会通过召集来自老牌航空公司的高层管理人员和工程师来启动这个项目。这个项目的风险很高，因此几乎所有需要的人都可以免除当前的职务。核心团队相对较小，能够快速做出决策;大概5个执行经理，10个技术经理，100个工程师。在开始设计过程之前，这个团队会制定设计要求和指导方针，让太空城市更容易建造。0.5 g的人工重力和10 psi的大气完全足以满足人类的生存，但这些来自地球表面条件的减少减少了结构中的应力，因此建造更加可行。为了节省设计时间，可以将20世纪70年代研究中描述的基本环面形状定义为基线。然而，细节则完全是全新的——不同的材料、不同的施工技术、完成遮阳板建造工程的改造、更新的内部特征。
与此同时，一个人力资源团队安排了将参与该项目的员工。快速构建一个大型项目最具挑战性的方面是招聘和协调数万或数十万人来实现它。随着美国、中国、加拿大、西欧、澳大利亚和日本的技术人员几乎全部就业，必须从其他地方寻找必要的员工。这些国家的公司签约做更多他们擅长的事情——支持项目，他们建造和运营更多已知将需要的资产:运载火箭、火箭发动机、特殊用途的卫星、太空拖船(经过改装用于远距离货物运送)和空间站。他们进行研究，以开发新材料、控制系统、机器人和改进的制造方法。尽管自20世纪70年代初以来没有人载人月球登陆艇建造，但各公司打开了他们的专利设计库，揭示了有效的概念设计的存在，以增强星座计划飞行器;他们只是在等着有人来为开发买单。所需的交通基础设施的各个方面的建设将在七个月内展开。
然而，在太空城市和遮阳板上的绝大多数努力，都是所需组件的详细设计、分析、测试、建造、运输规划和装配调度等“繁重工作”。为了完成这些任务，基金会学会利用了俄罗斯、东欧、印度、巴基斯坦、巴西和其他几个通常不被认为处于创新空间技术发展前沿的国家的大量未充分就业但训练有素的高技能人员储备。根据需要提供专门的培训，有时与大学合作。在全球范围内协调所有这些努力是一项巨大的任务。核心团队将需求划分成可以由世界各地的不同团队完成的部分。他们非常具体地定义了由不同团队设计的各个部分之间的接口。他们四处奔波，以确保每个团队都有所需的信息，并按计划生产自己的产品。当每个团队完成项目的一部分时，另一部分就会被分配。早期的任务确定了细节，使建筑结构的整体外壳和太阳能盾制造设施的施工得以开始。设计师继续深入更深的细节——例如，电力分配、污水处理、农业技术;然后是街道地图、市政建筑和公园;最后是个人企业和住宅内部的细节。
太空撑死的快速建设需要新技术和非常规方法的发展。从地球表面到太空的交通是一个瓶颈，因此对非陆地资源的利用加快了这一过程。老NASA在1970年代的研究中提出的一些工具被重启和改进，最引人注目的是电磁质量驱动概念，用于高效地将材料从月球发射出去。在太空中精炼大量的材料需要时间来开发零重力精炼工艺并建造精炼厂，因此使用自然状态下的材料也会加速这一过程。理想的情况是用泥土建造定居点。而且，尽可能做到这一点。
通过几种方法，泥土已经被证明是一种良好的建筑材料，用于建造压缩拱和穹顶，这些结构的设计可以保持它们的形状，以抵抗重力的拉力。对于月球表面的采矿营地来说，可以接受的结构可以在几天内建成，而且建造技术非常简单，可以用机器人实现自动化。“超级土坯”的建造是通过将泥土(任何种类的泥土)压实成柔性材料的长管来完成的。20世纪90年代中期，为火星探路者任务开发了能够应对太空环境的坚固织物，只要对制造过程进行一些小的调整，只要必要的运载工具能够将其运送到月球表面，数英里长的轻型超级土坯管就可以投入使用。机器人被编程为填满管道并将其一层一层地堆叠起来，形成建筑的穹顶;这个过程很像填塞香肠肠衣。每一层超级土坯大约有六英寸高，两英尺厚。圆顶形成后，通过在上面堆积疏松的泥土来提供一些额外的屏蔽，它们被密封起来，在内部上了一层釉料。这些额外的污垢还提供了绝缘，以保护内部不受月球极端温度的影响。
在月球基地建筑完成后，机器人继续包装超级土坯管。大众驱动器完成后，立即被用于发射超级土坯的业务。在20世纪70年代NASA进行研究时，使大众驱动器工作的电磁悬浮技术还没有在商业规模上实施;现在，建造一个月球质量驱动器基本上只需要交付高速列车运行的轨道部件，并为这一新应用修改和调整动力和控制系统。正如在20世纪70年代NASA的研究中提出的，月球质量驱动器只是将材料发送到太空中的一个收集点，然后从收集点被运送到太空城市建筑工地。其中一个设计团队进行了一项“贸易研究”，以优化每个大众驱动包裹的大小和包裹发送的频率;另一个团队确定了一种简单的方法来绑定每个超级adobe包，这样它将在启动过程中保持完整(1970年的研究提出以每秒1或2个的速率启动40磅的包;更大的包裹更适合在每个包裹中发送更长长度的超级土坯)。大众驱动需要很大的功率;在月球上，通过在其中一个极点建造，可以获得连续的太阳能。
然而，为了使超级土坯成为有用的太空城市的建筑材料，必须找到一种方法来保持其在张力下的稳定——太空城市的旋转使结构的外表面受力，从而将其拉开。一些力可以通过使用超级土坯管材进行反应，这种材料在张力上非常强。然而，只有外表面需要这种能力，所以没有必要花费更多的费用，用更奇特的材料来制造所有的管材。用高强度纤维(可能外观类似于铁丝网)建造一个网或网就足以将超级土坯的外表面包裹起来。通过编织超级土坯来形成环面可以获得更大的稳定性;而月球质量驱动器可以发射的相对较短的长度，在编织时就像连续的超级土坯线圈一样坚固。通过编织多层超级土坯来获得屏蔽辐射所需的壁厚。
1970年的研究还采用了第一个太空城市建设的位置，即围绕地月L5振动点的轨道。它比太阳防护罩的建设地点更近、更容易到达，对未来的基础设施发展有优势。只有太阳防护罩的材料，在最少的施工队的情况下，需要一路走到日地L1振动点进行太阳防护罩的组装。
太空城市的建设过程从最少的材料开始。一个小型球形枢纽被建造成“建筑棚子”，供负责组装定居点的工程师和技术人员使用。他们将厚的凯夫拉纤维绳(涂上一层防止日晒变质)固定在枢纽的外面。第一条由超级土坯(经过加固以承受张力)制成的狭长编织条超过3英里长。它的两端被连接在一个环中，轮毂上的绳子每隔一段时间就会被连接起来。当小型离子发动机旋转轮毂时，绳子就会收紧，一个细长的、一英里宽的“马车轮”就成形了。从这一点开始，随着更多的材料到达并可以添加，轮辐和轮辋被构建成它们的最终尺寸。边缘上的生活区被添加、密封、使之适合居住，并在小区域内居住，这样在建筑的不同阶段，结构就像一条由粗块组成的大项链。在数百名居民到达后，太阳能防护罩制造区域被添加到枢纽中，这样亚历山大的主要功能就可以尽快实现。建筑尽可能地实现自动化，通过编程，机器人将超级土坯的部分组装成环形部分，并密封起来，准备使用。
其他一些需要大量使用的材料也从月球上获取。然而，它们确实需要对天然物质进行提炼，为了获得所需的元素，人们从月球的各个地点采集矿石。月球上存在大量的氧、硅、钛、铝、铁、镁、钙和钠，它们都以氧化物的形式存在。分离这些成分可能是一件很困难的事情，尤其是当传统工艺需要碳这样的稀有催化剂时。然而，这些元素就在那里，世界各地成千上万富有创造力的化学家激发了一些突破性的分离和精炼技术。硅被制成太阳能电池;钠可以为反射镜制作精细的反射涂层;复合材料、玻璃和陶瓷是由这些材料中的几种制成的;每种金属都有适当的用途。与金属相比，月球材料更容易制成复合材料和陶瓷，并用于大多数室内应用——住宅单元和其他建筑的墙壁、家具、管道和固定装置、室内使用的车辆车身和底盘、街道和走道的铺路、门、机柜、计算机和其他设备的外壳、机器人身体和普通电器的组件。为了减少从地球发射所需的进口，人们尽可能多地使用月球材料制造产品。一些最普通的材料带来了最大的挑战，几十个团队同时工作，直到为每个问题找到解决方案——开发出制造布、线、纸、墨水和染料、软管和绝缘材料、自行车轮胎、油漆、各种用途的涂料、粘合剂、清洁剂和其他完全或主要使用月球材料的产品的工艺。除了站位保持电机和计算机控制系统外，整个太阳防护罩都是由月球材料建造的。任务的重要性激发了每个参与工作的人最大的创造力，奇迹就会发生。
具有讽刺意味的是，最难从月球获取的物质恰恰是在地球上最常见的物质——空气和水。一开始，没有选择;大量的空气和水从地球上输送过来。废水和空气回收和再利用被提炼;任何损失都必须通过非常昂贵和耗时的运输来弥补。最终，技术被开发出来，通过捕获小型彗星和小行星，以增加月球资源。
随着微生物的引入，月球土壤为农业提供了适宜的生长介质。亚历山德里亚居民的早期饮食经过精心规划，以最少的土地面积、资源、生长时间和作物歉收的风险获得尽可能多的营养。许多作物通过水培提高了每英亩的产量。蔬菜、南瓜和一些浆果的快速生长时间使得这些食物在早期饮食中比以谷物为基础的面包和意大利面更常见。从原始生存文化中改编而来的食谱提供了优质的食物，这些食物可以用更少的资源来种植。兔子和鸡增加了扁豆和豆类作为蛋白质的来源。随着时间的推移，定居地生产出了更多种类的食物，但像大多数早餐麦片和盐渍零食这样的高度加工食品需要生产资源，定居地难以承受将这些资源用于替代口味和质地的卡路里。几罐品客薯片塞进一名来自地球的乘客宝贵的体重配额里，就可以在亚历山大举办一场派对了。
有了承诺、合作、几乎无限的预算，再加上大量的运气，这一切可以在短短十几年的时间里完成。人类之前就做到过，也有传说可以证明:二战期间，P-51野马从概念到生产只用了几个月，亨利·凯泽的一家公司只用了一天就造出了一整艘船，阿波罗计划从总统演讲到登月只用了不到十年，跨阿拉斯加管道从构想到完成只用了12年(实际建造只用了3年)。而当这些奇迹发生时，最神奇的事情就发生了:人们把它们当成了正常的事件来接受。建造Alexandriat的一些技术延伸被用来改进地球上的流程。随着经济的启动，收入流入第三世界国家提高了繁荣水平。为亚历山德里亚创造奇迹的工程师团队将注意力转向了需要在国内实现的奇迹。也许更重要的是，伟大的人类成就激励人们意识到他们真的可以创造奇迹。当这种情况发生时，一切皆有可能。
