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第1章 绪论 1

1.0 引言 1

1.1 需求 1

1.1.1 选择太空 2

1.2 外空矿物资源的概念 3

1.2.1 SMR的开发方式 5

1.2.2 SMR概念的简史 8

1.2.3 SMR的分类 10

1.3 法律政策概述 16

1.4 治理 17

1.5 国际宇航科学院课题研究 17

1.5.1 本报告的组织结构 18

第2章 外空矿物资源开采 20

2.0 摘要 20

2.1 研究报告范本 20

2.2 现今的商业项目 22

2.2.1 月球商业开发公司 23

2.2.2 小行星开发公司 23

2.2.3 商业火星开发公司 24

2.2.4 太空缆绳和太空电梯公司 26

2.3 投资人 26

2.4 可应用的政府项目——小行星重定向任务 27

2.5 SMR的益处 29

2.6 SMR的开采 32

2.6.1 获取阳光资源 32

2.6.2 获取材料（矿石） 32

2.7 加工（从矿石到产品） 39

2.8 支持SMR的外空资源及其加工制造 40

2.8.1 源头加工 40

2.8.2 工厂加工 41

2.8.3 SSP加工 41

2.9 SMR关键工艺的评估 42

2.9.1 资源提取 44

2.9.2 备料和运输 44

2.9.3 资源加工 44

2.9.4 太空制造 45

2.9.5 太空建设 45

2.9.6 产品捕获、存储、精炼和分配 46

2.9.7 能量需求 47

2.9.8 SMR技术开发计划的现状 47

2.10 研究与开发概念 47

2.11 SMR系统小结 50

第3章 市场分析 52

3.0 SMR系统的概念 52

3.1 SMR的产品价值及实例 52

3.2 主要市场描述 53

3.3 SMR的市场评估与经济学分析 58

3.3.1 SMR市场和经济预研 58

3.4 SMR的市场与经济学评估 64

3.4.1 理解市场 64

3.5 法律和经济学——市场的助推器 72

3.6 SMR的市场机遇小结 73

第4章 外空矿物资源开发路线图 76

4.0绪论 76

4.1 框架开发 77

4.2 SMR路线图 81

4.2.1 深空工业公司（DSI） 82

4.2.2 行星资源公司（PR） 85

4.2.3 沙克尔顿能源公司（SEC） 88

4.2.4 王剑探索公司（EE） 94

4.3 对比与总结 102

第5章 外空矿物资源系统速览 103

5.1 SMR支持系统——可重复使用火箭 103

5.1.1 地球和轨道运输 104

5.1.2 太空运输 108

5.1.3 轨道动力学 110

5.1.4 产品向地球的递送 111

5.2 SMR创新性支持系统 111

5.3 支持SMR的通用功能架构 118

5.3.1 识别 118

5.3.2 资源开采 119

5.3.3 矿物的装卸和运输 120

5.3.4 资源加工 120

5.3.5 太空制造 121

5.3.6 先进制造业将开辟新的太空市场 121

5.3.7 太空建造 121

5.3.8 产品捕获、存储、提炼和分配 122

5.3.9 小行星捕获 122

5.3.10 能量生产 123

5.4 研究与开发的目标 124

5.5 机遇概述 125

5.5.1 有人照料系统的维护 126

5.5.2 自动组装、维护和维修 126

5.5.3 基于空间的使用接口系统 127

5.6 技术成熟度和风险评估 128

5.6.1 假设条件和方法 130

5.6.2 SMR关键技术的评估 131

5.6.3 借力65年以来的太空研究经验 132

5.6.4 保卫地球 134

5.7 SMR技术开发项目的状况 134

5.7.1 SMR关键风险的识别 134

5.7.2 风险减缓策略 135

5.7.3 用于风险评估和减缓的系统工程工具 137

5.7.4 在降低SMR风险方面公共／私人合作的作用 137

5.8 风险在机遇管理中的作用 140

5.8.1 作为进入市场壁垒的风险 141

5.8.2 公共与私营风险偏好 141

5.8.3 领先指标的开发 141

5.8.4 机遇可能伪装为风险 142

5.9 技术成熟度和风险评估小结 143

5.10 SMR设计参考任务 143

5.10.1 NASA载人小行星探测任务之设计参考任务 145

5.10.2 国际政府间设计参考任务 147

5.10.3 基于太空市场的设计参考任务 149

5.10.4 基于地球市场的设计参考任务 151

5.11 小行星镍加工的设计参考任务 153

第6章 建模分析 160

6.0 前言 160

6.1 机器人小行星探测器 161

6.2 系统建模框架 166

6.3 基于人类旅行和定居的太空市场需求 169

6.3.1 基本规则和假设条件 170

6.3.2 人均消费和运输 173

6.4 空间基础设施预测 175

6.5 产品分配和推进剂加注的节点 178

6.6 SMR稻草人操作概念模型 182

6.7 SMR定价与均衡建模 182

6.8 稻草人模型分析和评价 185

6.9 SMR建模分析小结 186

第7章 政策与法律视角下的外空矿物资源 187

7.0 引言 187

7.1 一般性政策、法律与规则考量 188

7.1.1 近地操作安全问题 190

7.2 外空资源所有权 191

7.2.1 法律背景 192

7.2.2 与SMR相关的条约 193

7.2.3 习惯国际法及其与SMR的相关性 197

7.2.4 为何允许提取SMR 200

7.2.5 外空资源所有权小结 206

7.3 SMR系统的政策考量 206

7.4 法律与政策小结 206

第8章 研究发现、结论与建议 208

8.0 重要成果 208

8.1 主要发现 209

8.2 SMR基础路线图 211

第9章 面向未来的概念设计 213

附录A 术语及缩略词 214

附录B IAA课题管理大纲 216

附录C 针对水资源的需求分析 219

附录D 针对镍资源的需求分析 221

附录E 全球战略情景分析 223

附录F 国际宇航科学院简介 228

附录G 近地天体经济学 230

参考文献 236