深空探索是东谈主类开启的下一个“大帆海期间”海角社区 免费视频，由于其具有要害计谋兴味，广受宇宙列国心疼。岁首科技部发布的2021年中国科学十猛施展中，火星探伤天问一号顺利着陆等多项深空探伤名堂均入选在列，充分体现了我国对这一领域的高度心疼和所取得的积极斥逐。

跟着深空探伤活动热度、广度、深度的不休莳植，传统输送花式难以复旧过去空间任务的发展，需要不休裁汰对地球物资动力补给的依赖，原位资源诈欺（In-situ Resource Utilization，ISRU）本事成为要害技能。原位资源诈欺本当事人要包括在特定环境条款下（地外）对物资资源进行索取、转动、存储与诈欺等，聚会于空间活动全经由，被好意思国国度航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）列为载东谈主深空探索优先发展的首项本事，也被我国载东谈主深空探伤团部队为六大优先发展的本事领域之一，以为其有可能带来颠覆性、变革性影响。本期学术前沿以“原位资源诈欺”商议领域为对象，基于WoS中枢书籍论文伸开分析，揭示其商议粗略、连年商议热门，并排出影响较大的论文清单，供联系商议参考。

一、寰球商议粗略

图1是中国和寰球发表于WoS中枢书籍的原位资源诈欺文件发文及被引趋势图。其中摆布两图区分为中国和寰球的情况，图中横轴为发文年，左纵轴、右纵轴区分为发文量和被引量。浅紫柱条代表年度发文，深紫线条暗示被引趋势。不错看出，该领域文件近五年增长迅猛，我国虽起步较晚，但近几年紧跟上了寰球前进的法子。

图1 原位资源诈欺发文&被引趋势

从近5年（2017-2022）WoS文件来看，寰球开展该商议的国度/地区共41个，约占通盘国度/地区的20%。商议体量主要集中在名次前10国度，其中好意思国发文量达到前10国度总数的46%，第一地位短期内难以撼动。英国、德国分列二三，但德国的发文增速快于英国，短期很可能会升到第二（放胆发文时已朝上英国）。中国名圭表四，发文增速也较快，但被引频次和被引次数名次前10%论文数目偏少，详见表1。

表1 原位资源诈欺近5年发文量居前15的国度

二、主要商议机构

表2深远现在活跃在该领域的寰球机构。其中，好意思国主如果NASA过甚下属机构、麻省理工学院、加州理工学院；英国主如果英国绽开大学；德国主如果德国航空航天中心、亥姆霍兹调会通；其他包括总部设在巴黎的欧洲航天局、日本早稻田大学、瑞典吕勒奥理工大学以及韩国土木匠程与建筑本事商议所。从发文量来看，名次前20的机构中莫得中国机构。

表2原位资源诈欺领域近5年发文量前20的寰球机构

从我国发表的该领域WoS中枢书籍论文来看，现在商议主体主要有三个开始，领先是中国航天系统，如国度航天局下属探月与航天工程中心，中国航天科技集团旗下的中国空间本事商议院钱学森空间本事实践室、北京空间翱游器总体设想部、上海航天本事商议院等；其次是中科院系统，主要参与院所包括中科院地球化学商议所、中科院空间应用工程本事中心、中科院沈阳自动化商议所、中国科学院大学等；第三个开始为高校系统，美女人体艺术波及高校主要有哈尔滨工业大学、西北工业大学、南京理工大学、中国东北大学，以及清华、西安交大、华科大，中国矿业大学、中国石油大学等。

论文协作方面，前两个开始协作进程高，但主如果体系里面协作，险些莫得国外协作论文；高校开始协作率偏低，但该领域险些通盘的国外协作论文齐来自这里，协作国度波及日本、沙特、法国、意大利、斯洛伐克等，协作单元主如果高校。

图3原位资源诈欺领域中国主要商议机构

三、近5年商议热门及见识

原位资源诈欺是一个典型的多学科交叉领域，表3列出了近5年该领域寰球主要国度的前25个WoS学科见识，表格从左往右按发文量挨次为好意思、德、英、中。不错看出，寰球该领域商议主要集中在工程航空、天体物理、土木匠程、机器东谈主、地球科学、地质、表象、材料等方面。好意思国在高发文量复旧下，波及的商议面广，相较寰球略为偏重微生物、生物本事应用；德、英两国柔柔的商议见识则较为集中，不及25个，尤其是英国，虽与德国发文量邻近，但少了5个商议见识，德、英两国均波及核科学本事的商议；我国在该领域的商议产出在四国中最少，但波及的商议面却很广，现在比拟侧重的是动力、燃料、化工、高分子等见识。

表3原位资源诈欺领域主要商议见识散播

用近5年要津词联结时候轴对商议热门进行揭示，发现自2017年起，商议文件已集中于月球、火星。纵不雅近5年，基本是围绕两星开展多方面商议，主要包括：①对月球、火星表土（模拟物）进行计谋物资（如水、氧气、铁、铝、镁、铂、稀土等金属元素）索取，可简称“地外采矿”海角社区 免费视频，波及的要津词包括“小行星采矿（asteroid mining”、“稀土元素（rare-earth elements）”、 “water ice（水冰）”、“空间资源（space-resources）”等；②诈欺月球/火星表土竣事建筑部件制造，开导外星建筑，波及的主要要津词有“结构化材料（structural-material）”、“3D打印（3D-printing）”、“月球基地（lunar-base）”、“自主建造（autonomous construction）”等；③诈欺空间生物本事竣事微生物原位资源诈欺，波及的要津词主要有“蓝藻（cyanobacteria）”、“细胞（cell）”、“生命支握（life-support）”等。除以上三条干线外，近期还有一些著述聚焦月球、火星、小行星（如谷神星等）表土模拟物制备、着陆点选址、地表形态建模（以测度是否含有水冰）、光伏/太阳能等可再天真力诈欺等方面。

图4、图5区分是我国和寰球近5年WoS中枢书籍文件要津词云图。

图4原位资源诈欺领域近5年国内商议词云

图5原位资源诈欺领域近5年寰球商议词云

四、高影响力论文

InCites数据库提供了被引前1%论文的优选诡计（该诡计的斥逐会跟着时候的推移而改造），近5年寰球原位资源诈欺前1%论文约17篇，详敬佩息如下。

[1] Anderson SD ，ThangavelauthamJ .Solar-Powered Additive Manufacturing in Extraterrestrial Environments[C]// Earth and Space Conference 2021.

开导透顶依赖可再生太阳能的3D打印系统用于融解和使用建筑用砂并自动构建结构。

[2]OgloblinaP ，Morillo-CandasA S ， Silva A F ， et al.Mars in situ oxygen and propellant production by non-equilibrium plasmas[J]. Plasma Sources Science and Technology， 2021. 30(6).

设想实考阐发等离子体本事在火星原位资源诈欺方面的后劲。

[3]CockellC S ，SantomartinoR ， Kai F ， et al.，Microbially-Enhanced Vanadium Mining and Bioremediation Under Micro- and MarsGravity on the International Space Station[J]. FrontiersInMicrobiology， 2021. 12.

在国外空间站上进行欧空局生物岩实践，以探问在模拟火星和地外重力条款下是否不错完成生物采矿。

[4]Dikshit R ， Dey A ， Gupta N ， et al.，Space bricks: From LSS to machinable structures via MICP[J]. Ceramics International， 2021. 47(10， B).

使用月球泥土模拟物领受微生物辅导方解石千里淀的神气制作固结结构（天外砖）。

[5]VerseuxC ， Heinicke C ，RamalhoT P ， et al.，A Low-Pressure， N-2/CO2 Atmosphere Is Suitable for Cyanobacterium-Based Life-Support Systems on Mars[J]. FrontiersInMicrobiology， 2021. 12.

用火星的表土和大气中索取的蓝藻为基础建树生物生命支握系统。

[6]IsachenkovM ，ChugunovS ，AkhatovI ， et al.，Regolith-based additive manufacturing for sustainable development of lunar infrastructure - An overview[J]. ActaAstronautica， 2021. 180.

综述在月球名义开展复杂名堂的本事发展远景。

[7]HechtM ，Hoffman J ， Rapp D ， et al.，Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE)[J]. Space Science Reviews， 2021. 217(1).

将大气中的CO2判辨为O-2的原位资源诈欺，竣事火星2020（雄厚）见识。

[8]Billi D ， Fernandez B G ，FagliaroneC ， et al.，Exploiting a perchlorate-tolerant desert cyanobacterium to support bacterial growth for in situ resource utilization on Mars[J]. International Journalof Astrobiology， 2021. 20(1).

从混杂了火星表土模拟物的干细胞中赢得菌株，基于ISRU生物生命支握系统开导干燥、耐辐照的绿球藻。

[9]Eichler A ，HadlandN ， Pickett D ， et al.，Challenging the agricultural viability of martian regolith simulants[J]. Icarus， 2021. 354.

对三种不同的火星表土模拟物（MRS）的效力进行评估。

[10]ThangavelauthamJ ，Chandra A ， Jensen E .Autonomous Robot Teams for Lunar Mining Base Construction and Operation[C]// 2020 IEEE Aerospace Conference. IEEE， 2020.

建造月球采矿基地，诈欺可再天真力提供电力，使用机器东谈主本事和3D打印本事进行基地建造，使用大界限初始安装输出水和其他资源。

[11]Bal A ， Mc B ，NkB ， et al.，Proving the viability of an electrochemical process for the simultaneous extraction of oxygen and production of metal alloys from lunar regolith[J]. PlanetaryAndSpace Science， 2020. 180.

开导一种同期从月球表土中索取氧气和金属的工艺。

[12]Atkinson， J. and K.Zacny，Mechanical Properties of Icy Lunar Regolith: Application to ISRU on the Moon and Mars.[C]// 16th Biennial International Conference on Engineering， Science， Construction， and Operations in Challenging Environments (Earth & Space).

实践了解JSC-1a月球泥土模拟物在不同密度、含水量、温度时的无侧限抗压强度。

[13]Meurisse， A.， et al.，Solar 3D printing of lunar regolith[J]. ActaAstronautica， 2018. 152.

诈欺太阳能3D打印制造由月球风化物模拟物制成的砖。

[14]Hartvigsen， J.， et al.，Oxygen Production from Mars Atmosphere Carbon Dioxide Using Solid Oxide Electrolysis[C]// 15th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC).

火星2020任务中搭载酷好系火星探伤车的火星开展ISRU实践的联系商议。

[15]Lim S ，PrabhuV L ， Anand M ， et al.，Extra-terrestrial construction processes - Advancements， opportunitiesand challenges[J]. AdvancesInSpace Research， 2017. 60(7).

转头了开导外星建筑的名堂。

[16]Sizemore H G ， Platz T ，SchorghoferN ， et al.，Pitted terrains on (1) Ceres and implications for shallow subsurface volatile distribution[J]. Geophysical Research Letters， 2017. 44(13).

水冰可能在谷神星上的坑发育中起驻守要作用。

[17]Meurisse， A.， et al.，Influence of Mineral Composition on Sintering Lunar Regolith[J]. JournalOfAerospace Engineering， 2017. 30(4).

商议了烧结月壤的力学性能。

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