第1章 ISRU的价值 1
1.1 NASA载人任务研究与ISRU 1
1.2 ISRU对IMLEO的影响 9
1.3 月球ISRU的成本效益分析 11
1.3.1 月球上升器推进剂 11
1.3.2 月球生命保障 15
1.4 火星ISRU的成本效益分析 16
1.4.1 火星ISRU产品 16
1.4.2 火星上升器推进剂 18
1.4.3 火星表面生命保障 26
1.4.4 火星ISRU的价值 27
1.5 在LEO提供利用月球资源制备的推进剂 28
1.6 利用月球摆渡提供着陆推进剂 29
1.7 NASA的观点 32
第2章 火星ISRU技术 35
2.1 火星资源 35
2.1.1 火星大气 35
2.1.2 火星近表面的H2O 36
2.2 大气中CO2的利用方法 44
2.2.1 逆水-气转化反应 44
2.2.2 固态电解 52
2.3 萨巴蒂尔／电解过程 66
2.3.1 萨巴蒂尔／电解反应 66
2.3.2 萨巴蒂尔／电解范例 68
2.3.3 减少萨巴蒂尔／电解过程中的氢气含量 73
2.4 从空气中获取水分 85
2.5 压缩和提炼CO2 90
2.5.1 吸附压气机 90
2.5.2 低温压气机 95
2.6 NASA的计划 96
2.6.1 DRM-5：最新的参考设计任务 96
2.6.2 NASA最近更新的信息 101
第3章 月球ISRU技术 103
3.1 月球资源概况 103
3.1.1 月壤中的硅酸盐 105
3.1.2 月壤中的FeO 105
3.1.3 月壤中的太阳风化物 106
3.1.4 极区永久阴影区月壤中的水冰 106
3.2 月球ISRU过程 108
3.2.1 月壤FeO的氧提炼 108
3.2.2 月壤硅酸盐中的氧提炼 111
3.2.3 月壤中的太阳风挥发物 114
3.2.4 月球两极永久阴影区撞击坑水冰的提取 117
3.3 NASA的成就和计划 123
第4章 总结和结论 126
附录A 运输效率和运输质量 139
附录B 地球轨道出发的核热推进 146
附录C 气动辅助进入火星轨道 149
附录D 火星表面的生命保障消耗品 155
附录E 在LEO轨道对飞行器进行来自月球制备的推进剂补给 163
附录F 将氢送到月球或火星并贮存 177
参考文献 193
译后记 204