KeinopainovoimaEdit
Sylinterit pyörivät tarjotakseen keinotekoisen painovoiman sisäpinnalleen. O’Neillin kuvaamalla säteellä elinympäristöjen pitäisi pyöriä noin kaksikymmentäkahdeksan kertaa tunnissa simuloidakseen tavanomaista Maan painovoimaa; kulmanopeus on 2,8 astetta sekunnissa. Pyörivien viitekehysten inhimillisiä tekijöitä koskevat tutkimukset osoittavat, että näin pienillä pyörimisnopeuksilla vain harvat ihmiset kärsisivät sisäiseen korvaan vaikuttavien coriolisvoimien aiheuttamasta matkapahoinvoinnista. Ihmiset pystyisivät kuitenkin havaitsemaan pyörimissuunnan ja pyörimissuunnan vastaisen suunnan kääntämällä päätään, ja pudonneet esineet näyttäisivät poikkeavan muutaman senttimetrin. Elinympäristön keskiakseli olisi painovoimaton alue, ja sinne kaavailtiin sijoitettavaksi virkistysmahdollisuuksia.
Ilmakehä ja säteilyEdit
Elinympäristössä suunniteltiin olevan happea osapaineessa, joka on suunnilleen samanlainen kuin maanpäällisen ilman osapaine, eli 20 % maapallon merenpinnan tasoisesta ilmanpaineesta. Myös typpeä lisättäisiin 30 % maapallon paineesta. Tämä puolipaineinen ilmakehä säästäisi kaasua ja vähentäisi elinympäristön seinien tarvittavaa lujuutta ja paksuutta.
Tässä mittakaavassa sylinterin sisällä oleva ilma ja sylinterin kuori tarjoavat riittävän suojan kosmisilta säteiltä. O’Neillin sylinterin sisäinen tilavuus on riittävän suuri ylläpitämään omia pieniä sääjärjestelmiään, joita voidaan manipuloida muuttamalla sisäisen ilmakehän koostumusta tai heijastuvan auringonvalon määrää.
AuringonvaloEdit
Suuret peilit ovat saranoituina jokaisen ikkunanauhan takaosassa. Ikkunoiden saranaton reuna osoittaa kohti Aurinkoa. Peilien tarkoitus on heijastaa auringonvalo sylintereihin ikkunoiden kautta. Yötä simuloidaan avaamalla peilit, jolloin ikkunasta avautuu näkymä tyhjään tilaan; näin myös lämpö pääsee säteilemään avaruuteen. Päivän aikana heijastunut aurinko näyttää liikkuvan peilien liikkuessa, mikä luo auringon kulmien luonnollisen etenemisen. Vaikka auringon kuva ei näy paljain silmin, sen voidaan havaita pyörivän sylinterin pyörimisen vuoksi. Peilien heijastama valo on polarisoitunutta, mikä saattaa hämmentää pölyttäviä mehiläisiä.
Jotta valo pääsisi elinympäristöön, sylinterin pituussuunnassa on suuria ikkunoita. Ne eivät olisi yksittäisiä laseja, vaan ne koostuisivat monista pienistä osista katastrofaalisten vaurioiden estämiseksi, ja näin alumiiniset tai teräksiset ikkunanpuitteet kestävät suurimman osan elinympäristön ilmanpaineen aiheuttamista rasituksista. Toisinaan meteoroidi saattaa rikkoa yhden näistä ikkunoista. Tämä aiheuttaisi jonkin verran ilmakehän katoamista, mutta laskelmat osoittivat, että tämä ei olisi hätätilanne, koska elinympäristön tilavuus on hyvin suuri.
AsennonhallintaMuutos
Elinympäristö ja sen peilit on suunnattava jatkuvasti kohti Aurinkoa aurinkoenergian keräämiseksi ja elinympäristön sisätilojen valaisemiseksi. O’Neill ja hänen oppilaansa kehittelivät huolellisesti menetelmän, jolla siirtokuntaa voidaan kääntää jatkuvasti 360 astetta kiertoradalla ilman raketteja (jotka irrottaisivat reaktiomassaa). ensinnäkin elinympäristöparia voidaan rullata käyttämällä sylintereitä momenttipyörinä. Jos toisen elinympäristön kierto on hieman poikkeava, molemmat sylinterit pyörivät toistensa ympäri. Kun kahden pyörimisakselin muodostama taso on rullausakselilla kohtisuorassa kiertorataan nähden, sylinteripari voidaan kallistaa Aurinkoa kohti kohdistuvaksi kohdistamalla voima kahden Aurinkoon suuntautuvan laakerin välille. Sylinterien työntäminen poispäin toisistaan aiheuttaa molempien sylinterien gyroskooppisen presessin ja järjestelmän vinoutumisen yhteen suuntaan, kun taas sylinterien työntäminen toisiaan kohti aiheuttaa vinoutumisen toiseen suuntaan. Vastakkain pyörivillä elinympäristöillä ei ole gyroskooppista nettovaikutusta, joten tämä lievä prekessio voi jatkua koko elinympäristön kiertoradan ajan, jolloin se pysyy suunnattuna kohti Aurinkoa. Tämä on uudenlainen ohjausmomentin gyroskooppien sovellus.