在地球-月球地月区域部署人类栖息地是实现长期人类存在的重要一步,超越了近地轨道。本研究将地月栖息地定义为在地球-月球系统内运行的轨道或自由空间基础设施,包括由近直线晕轨道和支持的相关转移网络所支持的架构(Nakamura等人,2023年;Zeng等人,2023年)。这些配置允许在承诺大规模表面基础设施之前分阶段发展和逐步学习,而大规模基础设施可能会引入更高程度的环境改变和长期运营锁定(Guardabasso等人,2023年)。尽管轨道微重力环境和月球表面部分重力环境之间的物理条件不同,但这些配置需要连贯的可持续性治理、结构化的资源策略和协调的生命周期管理。本研究开发的框架在治理和架构决策层面运作,能够在保持地月系统内统一优先级逻辑的同时,针对轨道或表面应用重新校准指标权重。
地月空间中的大规模基础设施引入了结构路径依赖性。早期的架构承诺会影响数十年的材料流动、治理模型、供应链结构和技术标准。在缺乏生命周期结构化优先级架构的情况下,可持续性目标可能会以碎片化或反应性的形式嵌入,从而在充分评估战略权衡之前就形成不可逆的经济和制度承诺。因此,可持续性作为一种前瞻性决策结构,必须嵌入到架构定义、制度排序和长期治理设计的层面。
地球以外的长期居住需要技术可行性,这与协调的经济模型、结构化的治理机制、环境保护策略和社会上合法的运营架构相结合。现有文献通过互补的分析视角探讨了这些维度,包括外星定居点的治理和政治体系形成(Schmidt和Bohacek,2021年;T. Wójtowicz,2021年)、激励长期规划的全球风险框架(Avin等人,2018年)以及太空定居点的伦理和哲学理由(Munevar,2019年;O’Neill等人,1978年)。这些贡献提供了概念深度和规范基础。然而,先前的研究通常将可持续性维度、治理机制、循环经济原则或生命周期规划作为单独的分析领域进行探讨。在地月栖息地部署的背景下,能够整合指标构建、定量优先排序、生命周期调节、循环经济运营化和利益相关者排序的形式化决策架构仍然不完善。
现有研究提供了必要的概念和技术基础。开发一个将文献衍生的可持续性构建转化为可复制的生命周期治理工具的集成框架,通过将多标准优先排序与CADMID阶段排序和R10循环策略实施相结合,在明确利益相关者责任的基础上推进了该领域的发展。这样的架构使决策者能够将可持续性优先级与制度权威、时间影响力和循环干预逻辑在系统成熟阶段对齐。
以生命周期为导向的可持续性提供了一种结构化机制来解决这一差距。循环经济视角通过分阶段的结构化和资源循环利用逻辑将可持续性嵌入系统开发中。CADMID生命周期涵盖了概念、评估、设计、制造、服役和处置阶段(Ponce等人,2025年)。R10循环经济层次结构通过从拒绝和重新思考到回收和再利用的运营策略进行了补充(José等人,2017年)。这些框架为生命周期推理提供了结构支持。需要一个正式的优先级层次来对竞争性的可持续性目标进行排序,并在依赖阶段的治理环境中连贯地对其进行排序,包括数据主权、透明度、可审计性和制度弹性的保障措施。
本研究开发了一种基于生命周期的战略可持续性工具,用于地月栖息地的部署,该工具在统一的治理架构中整合了指标构建、情景条件下的模糊优先排序、生命周期重新分配和循环经济映射。定义了四个可持续性维度:经济、社会、环境和技术。指标源自最新研究,并通过结构化的文献编码程序进行操作化(Maldonado-Romo & Aldape-Perez,2021年)。方法论流程按顺序进行:首先,使用五级语言重要性尺度对指标进行形式化和编码;其次,在可持续价值框架(SVF)下进行基于情景的聚合,以表示替代的战略合理性(Hart等人,2003年);第三,应用模糊TOPSIS方法,使用三角模糊数生成优先级指标层次结构(Chen,2000年);第四,通过替换欧几里得距离、曼哈顿距离和切比雪夫距离指标来检验几何鲁棒性;第五,通过时间加权机制在CADMID生命周期中对优先指标进行调节;第六,将结果通过CADMID R10映射转换为与利益相关者责任结构对齐的阶段依赖性循环建议。
该框架通过将文献衍生的可持续性构建转化为定量排序的指标来操作化,随后在生命周期阶段进行调节,并转化为循环干预策略。这种结构建立了多标准优先排序与生命周期治理实施之间的明确联系。指标根据时间方向进行组织,并与CADMID阶段对齐,以定义决策时机和责任分配。每个生命周期阶段对应于一个明确的利益相关者配置,明确了系统演变过程中的权威、协调接口和责任。R10层次结构指定了与每个阶段和利益相关者集相关的主导循环策略,生成了一个整合了产业成熟度、循环经济逻辑和治理排序的结构化部署路线图。
本研究的主要贡献是形式化了一个SVF-CADMID-R10决策框架,该框架将文献衍生的可持续性重要性转化为生命周期循环治理建议。结果结构作为任务规划者和机构行为者的可持续性门户架构。定义了循环干预点,在这些点上,R10策略与从概念定义到生命周期结束管理的责任实体一起嵌入到生命周期决策节点中。多标准优先排序、战略价值导向、利益相关者对齐和生命周期治理的整合在一个可复制的分析结构中,推进了面向长期未来的可持续性规划方法。
第2节总结了第3节中随后操作化的指标架构的概念和技术基础。第4节介绍了多标准方法论和生命周期重新分配逻辑。第5节讨论了优先级结果和治理整合。第6节进行了总结并概述了未来的研究方向。