评估太阳能驱动星子变轨操作在行星改造中的可行性范围

本研究旨在评估实现行星系统最大承载能力与扩展潜力的关键技术概念的主要物理技术约束。大多数潜在生物圈基质的化学组成，在绝大多数情况下远未达到实现全面宜居性从而释放其生产力潜力的最优状态。为了在行星系统剩余生命周期的大部分时间里，用密集的光合作用层覆盖生物圈基质的整个表面，以实现最大承载能力，从而获得劳动力生产力，推动生物圈向新的基质扩展，通过星子变轨导入大量限制性化学元素是普遍不可避免的。尽管此类操作的代价高昂，但在行星系统剩余生命周期内，生物圈基质最大人口生产力的价值要高出数个数量级。星子绕恒星运行的轨道越远，其运送所需时间越长，但所需能量越少。距离恒星越远，星子富含的挥发物就越多。迄今为止，技术上最详尽且可行的星子变轨方案是由 Zubrin 博士于 1993 年基于核热火箭（NTR）提出的。核燃料极其稀缺，可能是星际殖民任务最终阶段的主要限制因素。我们研究了利用聚束太阳能进行星子变轨操作以实现行星改造的可能性，因为这可以将此类操作的可能规模提升数个数量级。此类任务可能由用于变轨星子的星子拖船航天器系统（PTSS）和跟踪航天器并以光束为其供能的太阳能收集与发射系统（PHBS）组成。我们发现，利用现有技术，在柯伊伯带内进行太阳能驱动的星子变轨以实现行星改造是可行的。