第 5 部分：設計研究
在本書的前一部分中，我們給出了一個關於人類擴張計劃的擴充套件示例。那裡的敘述旨在說明為什麼存在複雜計劃，它們是如何組織和設計的，以及它們是如何演化的。為此，基於設計研究和決策的摘要就足夠了。在本書的第五部分中，我們包含了設計研究的完整細節。這是為了透過示例展示分析、計算和決策是如何完成的。我們還包含了不完整的進行中的研究。鼓勵讀者個人或團隊新增並改進這些研究。這可以使讀者在應用本書前面描述的方法以及在團隊合作中獲得技能和經驗，因為大多數實際專案都是透過團隊合作完成的。對研究的貢獻也可以作為尋求付費工作時的簡歷條目。這些條目過於詳細或過於不完整，無法包含在本書的主要敘述中。這些研究中新增的任何結果都將被整合到本書的前面部分。作為一個電子書，它可以不斷改進，而不是紙質教科書的相對靜態狀態。
下面列出的研究首先按研究完成程度進行組織，然後按計劃中預期的使用順序進行組織。
我們使用“完整”而不是“完成”這個詞，因為沒有一項工程工作是真正完全完成的。隨著時間的推移，研究中做出的假設會受到現實世界變化的影響，新技術和理念也會不斷發展。因此，可以更新或修改研究以反映這些變化。然而，對於一個實際的工程專案，你必須得出結論或做出決定，並繼續進行更詳細的設計或生產。本節包含的研究已經足夠完整，可以從這些研究中得出結論或做出決定。目前（2012 年 10 月），沒有一項研究達到那個階段。
這些研究已經開始，但尚未達到完成或完整狀態。它們有自己的部分，頁數根據其長度而定，並在此處注入了大約的完成狀態。
- 人類擴張的概念設計（狀態：約 20%） - 這項研究進行了該計劃作為一個整體的第一階段分析和設計。主要目的是 (1) 確定該計劃是否比現有計劃更可取，以及 (2) 如果該計劃被發現是可取的，則為下一階段的工作建立一個或多個基線設計。由於這項研究著眼於整個計劃，因此它是第一個要進行的研究。
- 種子工廠概念開發（狀態：約 10%） - 這項研究試圖為“種子工廠”制定概念，這是一個初始裝置集，它既輸出更多裝置來擴充套件自身，也輸出有用的產品。它是關於該主題的單獨華夏公益教科書的一部分。
這些是未來研究的理念，這些研究尚未開始。它們還沒有自己的部分，只是在此處進行了描述。
地球軌道之外速度最接近的兩個天體是月球和近地天體（NEO）。如果你想獲取材料或建立生產基地，問題是先從哪一個開始？選擇包括先月球，先 NEO，或者兩者同時進行。
組成
月球和 NEO 的組成不同。月球中確實含有一些碳，約為百萬分之百。球粒隕石小行星的碳含量約為 0.4%（百萬分之四千）。因此，考慮到 40 倍富含的“礦石”，以及能夠讓你的加工廠全天候執行，而月球只能執行 50% 的時間（月球夜晚），你可能想要開採一顆小行星來獲取建造太空電梯所需的碳。就像地球上的採礦一樣，礦山的位置和礦石的豐富程度決定了你想在哪裡開採。
通道
有些研究最終會被證明是無必要的，會被合併到其他研究中，或者被確定為沒有用處。列出它們是為了記錄以前完成的工作。這與未被選中的選項的完成設計研究不同。在這種情況下，研究在選擇替代方案方面發揮了作用。
目前還沒有任何廢棄的研究屬於此類別。