第 1 章 绪 论 1
1． 1 概述 2
1． 2 概念与内涵 7
1． 2． 1 太空资源的基本概念 7
1． 2． 2 太空资源开发的内涵 10
1． 3 太空资源的类型及特征 14
1． 3． 1 月球及资源特征 17
1． 3． 2 小天体及资源特征 30
1． 3． 3 类地行星及资源特征 37
1． 3． 4 类木行星及资源特征 51
1． 3． 5 矮行星及资源特征 59
1． 4 太空资源开发的经济价值 65
1． 4． 1 太空水冰资源的原位利用价值 66
1． 4． 2 太空矿产资源的原位利用价值 68
1． 4． 3 太空战略性关键矿产资源的地球利用
价值 70
1． 5 太空资源开发的战略意义 74
1． 5． 1 催生地月经济新业态 75
1． 5． 2 变革太空探索任务顶层架构 80PAGE
1． 5． 3 促进地球绿色可持续发展 86
1． 5． 4 牵引带动科学技术创新发展 87
第 2 章 太空资源探测与开发相关任务概况 89
2． 1 月球探测与开发计划 90
2． 1． 1 美国阿尔忒弥斯计划 95
2． 1． 2 欧洲太空资源战略和新世界太空探索路线图 99
2． 1． 3 俄罗斯探月计划 102
2． 1． 4 我国月球探测与开发后续计划 102
2． 1． 5 其他国家月球探测任务 105
2． 2 小天体探测与开发任务 106
2． 2． 1 美国小天体探测与开发任务 112
2． 2． 2 欧洲罗塞塔号彗星探测任务 120
2． 2． 3 日本隼鸟号和隼鸟 2 号小天体探测任务 121
2． 2． 4 我国小天体探测任务 123
2． 3 火星探测与开发计划 126
2． 3． 1 美国火星探测任务 128
2． 3． 2 我国火星探测任务 138
2． 3． 3 其他国家火星探测任务 141
2． 3． 4 载人火星探测计划 147
2． 4 其他行星探测与开发任务 152
2． 4． 1 金星探测任务 152
2． 4． 2 水星探测任务 155
2． 4． 3 木星及卫星探测任务 156
2． 4． 4 土星及卫星探测任务 160
2． 4． 5 冰巨星探测任务 161
2． 4． 6 矮行星探测任务 161
2． 5 商业航天和其他机构的太空资源开发计划 163
2． 5． 1 美国沙克尔顿能源公司的月球资源利用计划 164
2． 5． 2 美国月球捷运公司的月球资源利用计划 164
2． 5． 3 美国 TransAstra 公司的太空资源利用计划 165
2． 5． 4 美国行星资源公司的小行星资源开发计划 167
2． 5． 5 美国深空工业公司的小行星资源开发计划 169
2． 5． 6 美国 Astrotecture 公司的机器人小行星勘探任务 172
2． 5． 7 美国普渡大学 Hathor 小行星开采飞行器方案 173
2． 5． 8 国际空间大学的微小飞行器采矿方案 174
2． 5． 9 中国起源太空公司的太空采矿计划 176
2． 6 小结 177
第 3 章 太阳系资源开发体系构想 179
3． 1 太阳系资源开发体系总体架构 180
3． 1． 1 顶层设计思路 180
3． 1． 2 体系组成 185
3． 1． 3 拉格朗日站点初步分析 189
3． 2 月球资源开发体系构想 196
3． 2． 1 体系组成 196
3． 2． 2 任务框架 197
3． 3 近地小天体采矿体系构想 199
3． 3． 1 体系组成 200
3． 3． 2 任务框架 201
3． 4 火星资源开发体系构想 203
3． 4． 1 体系组成 203
3． 4． 2 任务框架 204
3． 5 主带小行星采矿体系构想 206
3． 5． 1 体系组成 206
3． 5． 2 任务框架 209
3． 6 内行星资源开发体系构想 210
3． 6． 1 金星资源开发系统 211
3． 6． 2 水星资源开发系统 214
3． 7 类木行星资源开发体系构想 216
3． 7． 1 类木行星大气开发系统 217
3． 7． 2 冰卫星资源开发系统 219
3． 8 小结 220
第 4 章 近地天体资源开发体系方案设想 223
4． 1 月球资源开发体系方案设想 224
4． 1． 1 概述 224
4． 1． 2 月球极区采冰站 226
4． 1． 3 月球资源综合处理站 238
4． 1． 4 地月 L1 中继补给站 242
4． 1． 5 初步效益评估 245
4． 2 近地小天体采矿体系方案设想 248
4． 2． 1 概述 248
4． 2． 2 近地小天体资源遥感普查系统 250
4． 2． 3 近地小天体资源勘探器 257
4． 2． 4 近地小天体采矿站 265
4． 2． 5 日地 L2 资源加工站 269
4． 2． 6 近地小天体资源估计 270
4． 2． 7 初步效益评估 279
4． 3 小结 283
第 5 章 火星及主带小行星资源开发体系方案设想 285
5． 1 火星资源开发体系方案设想 286
5． 1． 1 概述 286
5． 1． 2 火星资源开发站 289
5． 1． 3 日火 L1 中继补给站 294
5． 1． 4 初步效益评估 295Ⅺ
5． 2 主带小行星采矿体系方案设想 299
5． 2． 1 概述 299
5． 2． 2 小行星原位采矿飞行器 302
5． 2． 3 小行星捕获采矿飞行器 312
5． 2． 4 小行星轨道转移采矿系统 315
5． 2． 5 谷神星中继补给及资源处理站 320
5． 2． 6 日火 L2 资源加工站 321
5． 2． 7 初步效益评估 322
5． 3 小结 325
第 6 章 太空资源运输的若干关键技术 327
6． 1 地球空间进出技术 328
6． 1． 1 可重复使用航天运载器 330
6． 1． 2 地球再入返回技术 336
6． 1． 3 太空电梯技术 339
6． 1． 4 超低轨摆渡飞船辅助的资源舱绳系返回技术探讨 345
6． 2 深空轨道运输技术 354
6． 2． 1 深空推进技术 355
6． 2． 2 行星际运输通道设计技术 368
6． 2． 3 基于流形的低成本快速太空资源轨道转移技术探索 373
6． 3 太空在轨补给技术 377
6． 3． 1 推进剂低温液化与零蒸发储存技术 378
6． 3． 2 太空在轨加注技术 386
6． 3． 3 基于原位推进剂的太空资源中继补给技术设想 392
6． 4 深空通信中继技术 394
6． 4． 1 概念与原理 394
6． 4． 2 技术进展 395
6． 4． 3 全太阳系高速物联网设想 398
6． 5 小结 399
第 7 章 太空资源勘查开采的若干关键技术 401
7． 1 太空资源勘查技术 402
7． 1． 1 太空资源遥感普查技术 405
7． 1． 2 太空资源原位勘探技术 410
7． 1． 3 太空资源可开发性评估方法 415
7． 2 太空资源开采技术 418
7． 2． 1 星表水冰开采技术 419
7． 2． 2 行星大气资源捕集技术 431
7． 2． 3 太空矿物开采技术 438
7． 3 无人自主技术 451
7． 3． 1 概念与原理 451
7． 3． 2 技术进展 452
7． 3． 3 未来技术发展设想 456
7． 4 小结 456
第 8 章 太空资源加工利用的若干关键技术 459
8． 1 太空推进剂原位制备技术 460
8． 1． 1 概念与原理 460
8． 1． 2 技术进展 467
8． 1． 3 地外人工光合新技术研究 473
8． 2 太空冶炼技术 477
8． 2． 1 概念与原理 477
8． 2． 2 技术进展 482
8． 2． 3 太阳能太空冶炼新技术探索 484
8． 3 太空原位制造技术 486
8． 3． 1 概念与原理 486
8． 3． 2 技术进展 489
8． 4 太空原位建造技术 492
8． 4． 1 概念与原理 492
8． 4． 2 技术进展 496
8． 4． 3 太阳能聚光熔融星壤打印建造新技术研究 500
8． 5 深空能源技术 503
8． 5． 1 概念与原理 503
8． 5． 2 技术进展 505
8． 5． 3 星壤资源储能发电新技术研究 512
8． 6 小结 515
第 9 章 太空资源开发展望 517
9． 1 太空资源开发技术发展趋势 518
9． 2 全太阳系资源开发设想 519
9． 2． 1 近期任务设想： 近地天体资源开发 521
9． 2． 2 中期目标设想： 火星及主带小行星资源开发 522
9． 2． 3 远期远景设想： 全太阳系资源开发 523
9． 3 新太空时代展望 524
缩略语 528
参考文献 542
展开
