宇宙遍布「高富帥」！「太空採礦」掀起新一輪「淘金」潮

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在過去的一百年間，全世界的人口總數已經從15億上升到70億，隨之而來的就是對自然資源需求的迅猛增長。為了獲取資源，人們想盡各種辦法。如今，野心勃勃的各路探險家甚至將目光對準了頭頂的那片天空，他們寄希望於月球、火星、小行星中所蘊含的無數礦藏。

各路玩家各出奇招，但太空採礦在技術上還面臨不少困難，目前只是紙上談兵。即便如此，很多企業、政府以及投資公司都很看好其未來的發展。

超級「高帥富」成下一個風口

開採小行星的想法由來已久。1903年，俄羅斯著名火箭科學家康斯坦丁?齊奧爾科夫斯基將「探索小行星」列為征服太空的十四個方面之一。小行星富含不同的自然資源，一些富含有機物質，可以涵養水分；另一些則富含各種金屬。

目前太空採礦的主要目標是近地小行星。據觀測統計，目前發現直徑46米以上的近地小行星已超過9000多顆，許多富含鉑、鈷、銠、銥、鋨等稀缺金屬或貴金屬，美國國家航空航天局（NASA）的報告指出，僅一顆直徑1000米的小行星，就可開採7500噸鉑。

據美國一家專門做小行星礦產及其價值評估的網站Asterank提供的數據，小行星241 Germania上存在的礦產價值的估值約為95.8萬億（1萬億等於10的20次方）美元；而距離地球大約40光年的鑽石行星「巨蟹座55E」（55 Cancrie）的估值甚至高達26.9Nonillion（Nonillion=10的30次方），可謂宇宙中的「高帥富」。

小行星擁有如此豐富的礦產儲量，開採能大賺一筆，有私營企業估計，開採一顆直徑50米的小行星或可獲利5000億美元。

正是如此，很多人將小行星採礦看成是下一個造富風口。比如，去年年初，美國《連線》發表文章《太空採礦可能引發星球大戰》，並評價：太空採礦有可能是下半個世紀最賺錢的行業之一，經濟規模高達數萬億美元！

高盛也在去年4月份發布重磅報告稱，太空經濟「有著長遠而持久的機遇」，未來20年間，其行業規模將會成長至數萬億美元。

除了經濟利益，太空採礦還有更長遠的戰略意義。美國科羅拉多礦業學院太空資源中心主任安吉爾?阿博德-馬德里表示：「太空採礦的主要意義有兩點，一是從太空上開採稀缺、貴重資源，拿回來供地球上的人使用；二是為未來的太空旅行、太空探索和太空移民提供更便宜、更靈活的運輸、設施以及生命支持等。比如有些小行星上可能富含豐富的水資源，可以就地利用水分解出的氧氣和氫氣製造燃料，供宇宙飛船使用。」

太空淘金 各路人馬躍躍欲試

如此「高帥富」現身，當然引得各方趨之若鶩，爭相前往太空淘金。

作為太空探索領域的「急先鋒」，NASA對於小行星採礦可謂不遺餘力，據澳洲新聞網報道，NASA早已開啟了多個小行星探測任務，去年10月還宣布將加速進行追蹤靈神星（幾乎完全由鎳鐵構成）的任務。

NASA的「源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器」（Osiris-Rex）預計今年年底到達小行星「貝努」（Bennu），主要目的之一是探索在「貝努」和其他小行星上採礦所需要的技術。無獨有偶，日本的「隼鳥-2」號探測器將到達原始小行星「龍宮」（Ryugu）。雙方都將於21世紀20年代把樣品帶回地球。

此外，2016年3月份，盧森堡宣布了「太空資源」長期項目，目標是開採以近地小行星為主的太空天體上的礦石資源。此外，去年年底，澳大利亞的小行星採礦項目也於去年8月啟動，該國隨後也組建了小行星採礦研究小分隊，希望從龐大的太空產業分一杯羹。

至於企業界，小行星探索領域的明星公司包括美國行星資源公司、深空工業公司等。

2012年，含著金湯匙出生的美國行星資源公司宣布進軍太空資源開採，以小行星為開採對象，開採其上的水資源和稀有礦產。該公司的近期計劃是，在2020年前在太空中建立一個氫能源補給基地，為在太空中飛行的各種航天器提供燃料補給，而產生氫的水資源則來自太空中的小行星，但也有業內專家質疑這種做法是否真能降低成本。

一年後，另一家美國公司深空工業也宣布，對一顆小行星進行勘測，並計劃發射航天器從小行星上運回數十千克材料，登陸小行星的勘探者-1著陸器暫定於2019年至2022年間發射。該公司計劃的核心內容不僅包括直接開採資源，還包括為未來的月球和火星移民提供水、燃料等後勤支持。

2013年，美國KESE公司也宣布準備在2020年前完成的採礦計劃：直接利用現有成熟的定位、導航和錨定技術，建立一個4模塊的自動採礦系統，配備簡單的挖掘工具，採集約40噸左右的小行星表層物質，然後返回地球。

與政府和企業界的如火如荼相比，學術界的表現可謂波瀾不驚，不過，這種情況也將發生改變。

據科羅拉多礦業學院官網消息，該校計劃2018年開設全球太空資源領域首個跨學科研究生專業——太空採礦，培養下一代科學家和工程師，更好地開採和使用月球、火星、小行星等的資源。

這個獨一無二的專業由科羅拉多礦業學院太空資源中心開設，涉及遙感、地質力學、採礦、材料/冶金、機器人/自動化、先進位造、電化學、資源經濟學以及太陽能和核能等學科。學校希望藉助擬議的專業，培養學生為太空和行星資源的勘探、開採、處理和利用設計系統的技能，來自學術界、航天機構和私營部門的專家，將為學生提供指導。該專業預計於2018年被批准並全面啟動。

從想像到實現 相關技術需突破

技術的進步讓太空採礦從想像走近實現。機器人技術讓小型航天器具備了更多能力；spaceX等公司的可重複使用火箭的不斷升級，不僅降低了發射成本，也為發射大量小型航天器提供了載體。

而且，各公司還在不斷創新太空採礦相關技術。比如，行星資源公司的Arkyd探測器體積小巧，完全可以「順風車」而非用火箭發射的形式進入太空，節約發射費用。在進入軌道以後，借用重力，Arkyd探測器可以快速登陸目標小行星。

高盛也在2016年發布的報告中指出，雖然很多人認為小行星採礦的障礙很大，但實際上，金融和技術障礙已經非常低。加州理工學院的研究表明，未來勘探探測器的成本可能只需數千萬美元。

另外，最新研究表明，到月球或者小行星採礦，成本可能比在地球建設天然氣工廠要低。澳大利亞新南威爾士大學的研究指出，在距離太陽2.57億英里的矮行星穀神星上採礦的成本約為270億美元，這包括發射10次火箭以運輸設備，開採金屬礦石及水，以及建設處理原材料的太空設施。相較之下，雪佛龍公司在澳大利亞的大型液化天然氣項目的建設成本，預計將高達540億美元。

儘管如此，太空礦產的精鍊及運輸目前仍是一大難題。即使含鉑量最高的小行星，每噸原礦也只能提取出約56克鉑，因此，是直接在太空中進行精鍊還是帶回地球還有待研究。

此外，為了降低成本，科學家們設想的另一種可能的辦法是，將目標小行星慢慢向地球牽引，甚至把它牽引至環月軌道。澳大利亞國立大學天體物理學家布拉德?塔克所在的研究團隊，正為此思路開發模型。

此外，即便如今的商業航天發展得如火如荼，火箭發射費用大幅下降，但仍沒有到達大家的心理預期。目前，地球同步軌道的發射費用仍然高達27,063美元/公斤，小行星採礦公司所面臨的壓力仍然十分巨大。

儘管如此，我們仍然可以確信，隨著技術的不斷發展，太空採礦必將變成現實。當然，探索小行星的意義不僅是挖礦，更大的意義是擴展人類探索太空的眼界和腳步，讓小行星成為人類進入深空的助推器。

編輯：左常睿

審核：王小龍

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