第 3.5 节 - 加工与生产
在资源开采部分中，讨论了如何从可用资源中提取原材料和能量。本节将介绍如何将这些原材料转换为成品库存和组件，这些组件可以组装成完整的系统和项目。
现有的工业从地球上提取材料和能量，生产散装物资和零件，并将它们组装成成品。然而，这些方法与地点无关。我们恰好在地球上进化，所以工业首先是在地球上建立起来的。原则上，与地球上使用的相同方法也可以用于太空或其他行星和天体。在实践中，我们在地球上专门化工业，使其适应最适合其运作的地点，在地球以外的地区也是如此。有些额外的使用方法仅适合地球以外的地区，因为它们具有特殊条件，例如可用能量、无重力或真空。1993 年，关于专门针对太空的方法和用途的一项调查，近地空间资源，代表了当时的最新技术水平。从那时起，已经取得了进步。
本节将列出所有可用方法的完整范围，但需要考虑在太空项目的给定地点和环境中选择使用哪种方法。一些基于地球的方法假设在它们的运行中存在重力或气压。可以在太空中自然不存在重力或大气的地区提供人工重力或大气，但这样做会带来开销和复杂性。因此，在设计太空生产设施时，应考虑一个不需要特殊条件的替代过程，而不是自动将它们添加到需要特殊条件的传统过程中。
所有已知生产方法的范围太广，无法容纳在一本书中。事实上，整个工业和化学工程领域都致力于这个主题。我们将对可用方法进行总结，并提供指向更详细信息的指针。典型的工业过程使用多个步骤串联或更复杂的操作流程，这些流程具有分支或循环，并且在某种生产控制方法下进行。这里我们列出了单个步骤，在过程工程中称为单元操作。通过组合这些步骤，可以获得非常广泛的可能完整过程。系统设计人员的任务是为手头的任务选择适当的步骤集和完整过程。
过程不会自行操作。在生产控制的标题下，包括规划生产、向实际执行工作的系统元素发送生产指令以及监控操作状态和输出的元素。控制可以是手动或自动的，可以是局部的或远程的，具体取决于环境和设计。过程可以是重复的或连续的，以一定的平均速率产生相同的输出，或者可以是单一的，每次产生不同的零件。
材料和零件需要从一个过程移动到另一个过程，或者在加工操作之间储存起来，或者在完成时储存起来。
材料加工将从采矿中提取的原材料从其交付状态转换为成品散装材料，例如水或氧气，或者现货材料，例如钢材、棒材或板材。
机械加工改变了材料的物理状态，但没有改变其化学成分
破碎 - 这是通过施加压力将材料分解成更小的碎片。研磨是指制成更细的粉末。除了标准的破碎方法外，动能冲击也可以作为太空中的一种过程使用，这是大自然广泛应用的一种过程。
分拣 - 这是使用重力、加速度、振动、静电场或磁场按大小或类型对材料进行分拣。除了物理上的金属丝网或穿孔板按大小进行分拣之外，静电等方法还可以按电荷质量比对材料进行分拣。
混合 -
蒸发
冷凝
热处理
结晶
干燥
加热和冷却
微波加热
过滤 - 固体与液体分离
蒸馏
矿石还原
合金化
反应
合成和聚合
模塑
吹塑
铸造
轧制
锻造
剪切
锯切
钻孔
铣削
磨料
电火花加工
电化学和光化学加工
等离子弧加工
电子束和离子束铣削
激光切割
磨料水射流
挤出
气相沉积
粉末成型和烧结
一种类似于烧结的方法是将熔融金属液滴喷涂到增强纤维上，形成增强带。然后将带材分层应用以构建所需的形状。每层加热到熔点以下，然后压接到前一层以将其粘合。对于制造圆柱体等形状，这可能是一个连续缠绕过程。
粘合
焊接
钎焊
焊接
纤维纺丝
编织
缝纫
绘画
涂层
印刷
电镀
染料
电子制造主要有三个层次：制造单个元件、将元件连接成电路（通常以板的形式），并将电路组装成成品。