外空矿物资源——挑战与机遇的全球评估

本书是国际宇航界首次组织不同国家、不同专业背景的专家从技术、经济、管理、法律、政策等不同视角对外空矿物资源这一前沿领域联合进行的全方位的专题研究，也是中国专家共同主持的国际宇航科学院课题研究成果首次在美国出版。本书集中展示前沿科技发展动态，研讨太空矿物资源开发、利用的经济技术可行性，探讨时间表和路线图，并分析目前在政策和法律层面的解题路径和工作建议，对中国航天科技工业及商业航天发展具有较高的决策参考价值。

阿尔瑟？M？杜勒先生(Arthur M．Dula)是国际宇航科学院院士，美国海因莱因基金会(HPT)受托人，美国王剑-奥马兹有限公司(Excalibur Almaz)董事长兼首席执行官。兼任职务包括：国际空间法学会(IISL)会员，中国空间法学会(CISL)国际顾问咨询委员会特聘专家委员，美国国家航天协会(NSS)理事，国际空间大学(ISU)校董会成员，美国航空航天学会(AIAA)副研究员，英国星际协会(BIS)研究员，美国律师协会(ABA)科学技术和航空航天法专委会前任主席，美国休斯敦大学客座教授，具有美国得克萨斯州休斯敦市执业律师资格。

第1章 绪论
1.0 引言
1.1 需求
1.1.1 选择太空
1.2 外空矿物资源的概念
1.2.1 SMR的开发方式
1.2.2 SMR概念的简史
1.2.3 SMR的分类
1.3 法律政策概述
1.4 治理
1.5 国际宇航科学院课题研究
1.5.1 本报告的组织结构
第2章外空矿物资源开采
2.0 摘要
2.1 研究报告范本
2.2 现今的商业项目
2.2.1 月球商业开发公司
2.2.2 小行星开发公司
2.2.3 商业火星开发公司
2.2.4 太空缆绳和太空电梯公司
2.3 投资人
2.4 可应用的政府项目——小行星重定向任务
2.5 SMR的益处
2.6 SMR的开采
2.6.1 获取阳光资源
2.6.2 获取材料(矿石)
2.7 加工(从矿石到产品)
2.8 支持SMR的外空资源及其加工制造
2.8.1 源头加工
2.8.2 工厂加工
2.8.3 SSP加工
2.9 SMR关键工艺的评估
2.9.1 资源提取
2.9.2 备料和运输
2.9.3 资源加工
2.9.4 太空制造
2.9.5 太空建设
2.9.6 产品捕获、存储、精炼和分配
2.9.7 能量需求
2.9.8 SMR技术开发计划的现状
2.10 研究与开发概念
2.11 SMR系统小结
第3章 市场分析
3.0 SMR系统的概念
3.1 SMR的产品价值及实例
3.2 主要市场描述
3.3 SMR的市场评估与经济学分析
3.3.1 SMR市场和经济预研
3.4 SMR的市场与经济学评估
3.4.1 理解市场
3.5 法律和经济学——市场的助推器
3.6 SMR的市场机遇小结
第4章 外空矿物资源开发路线图
4.0 绪论
4.1 框架开发
4.2 SMR路线图
4.2.1 深空工业公司(DSI)
4.2.2 行星资源公司(PR)
4.2.3 沙克尔顿能源公司(SEC)
4.2.4 王剑探索公司(EE)
4.3 对比与总结
第5章 外空矿物资源系统速览
5.1 SMR支持系统——可重复使用火箭
5.1.1 地球和轨道运输
5.1.2 太空运输
5.1.3 轨道动力学
5.1.4 产品向地球的递送
5.2 SMR创新性支持系统
5.3 支持SMR的通用功能架构
5.3.1 识别
5.3.2 资源开采
5.3.3 矿物的装卸和运输
5.3.4 资源加工
5.3.5 太空制造
5.3.6 优选制造业将开辟新的太空市场
5.3.7 太空建造
5.3.8 产品捕获、存储、提炼和分配
5.3.9 小行星捕获
5.3.10 能量生产
5.4 研究与开发的目标
5.5 机遇概述
5.5.1 有人照料系统的维护
5.5.2 自动组装、维护和维修
5.5.3 基于空间的使用接口系统
5.6 技术成熟度和风险评估
5.6.1 假设条件和方法
5.6.2 SMR关键技术的评估
5.6.3 借力65年以来的太空研究经验
5.6.4 保卫地球
5.7 SMR技术开发项目的状况
5.7.1 SMR关键风险的识别
5.7.2 风险减缓策略
5.7.3 用于风险评估和减缓的系统工程工具
5.7.4 在降低SMR风险方面公共／私人合作的作用
5.8 风险在机遇管理中的作用
5.8.1 作为进入市场壁垒的风险
5.8.2 公共与私营风险偏好
5.8.3 领先指标的开发
5.8.4 机遇可能伪装为风险
5.9 技术成熟度和风险评估小结
5.10 SMR设计参考任务
5.10.1 NASA载人小行星探测任务之设计参考任务
5.10.2 国际政府间设计参考任务
5.10.3 基于太空市场的设计参考任务
5.10.4 基于地球市场的设计参考任务
5.11 小行星镍加工的设计参考任务
第6章 建模分析
6.0 前言
6.1 机器人小行星探测器
6.2 系统建模框架
6.3 基于人类旅行和定居的太空市场需求
6.3.1 基本规则和假设条件
6.3.2 人均消费和运输
6.4 空间基础设施预测
6.5 产品分配和推进剂加注的节点
6.6 SMR稻草人操作概念模型
6.7 SMR定价与均衡建模
6.8 稻草人模型分析和评价
6.9 SMR建模分析小结
第7章 政策与法律视角下的外空矿物资源
7.0 引言
7.1 一般性政策、法律与规则考量
7.1.1 近地操作安全问题
7.2 外空资源所有权
7.2.1 法律背景
7.2.2 与SMR相关的条约
7.2.3 习惯国际法及其与SMR的相关性
7.2.4 为何允许提取SMR
7.2.5 外空资源所有权小结
7.3 SMR系统的政策考量
7.4 法律与政策小结
第8章 研究发现、结论与建议
8.0 重要成果
8.1 主要发现
8.2 SMR基础路线图
第9章 面向未来的概念设计
附录A 术语及缩略词
附录B IAA课题管理大纲
附录C 针对水资源的需求分析
附录D 针对镍资源的需求分析
附录E 全球战略情景分析
附录F 国际字航科学院简介
附录G 近地天体经济学
参考文献