人類開採太空資源的第一選擇是什麼？科學家：水
（原標題：Want faster data and a cleaner planet? Start mining asteroids）
網易科技訊 1月18日消息，據Aeon Ideas網站報道，在小行星上採礦看起來就像是科幻小說里的東西，但有些公司和政府機構已經在努力使之成為現實。這並不令人驚訝：與工程師在地球上建造的令人驚嘆的橋樑相比，小行星上採礦實際上只屬於小規模的操作。想在要擔心的是，利用小行星採礦可能不會很快實現，來不及幫助解決當前世界所面臨的緊迫資源挑戰。
圖：藝術家設想的小行星採礦場景
作為一名學術研究人員，我（本文作者菲利普·梅茨格（Philip Metzger），行星科學家）與幾家致力於小行星採礦的公司合作，以嘗試解決這個緊迫問題。我需要它們提供資金支持，所以也不能透露它們的商業秘密。然而，我可以揭示自己為何對小行星採礦的商業前景持樂觀態度的原因，以及它對我們未來的意義。
許多人對小行星採礦持懷疑態度，因為他們認為這一目標是將鉑金帶回地球的金屬市場出售。記者們反覆引用一項不可抗拒的統計數據，認為小行星上的鉑金價值可達數萬億美元，但任何了解經濟學的人都知道，把大量貴重金屬帶回地球會讓市場崩潰，從而降低小行星的估值。另一方面，如果少量出售鉑金以保持高價位，就像鑽石行業所做的那樣，那麼小行星採礦公司如何能與從成熟、低成本陸地供應鏈和運輸網路中獲益的地球礦業公司競爭呢？
這就是為什麼鉑金不是小行星採礦主要目標的理由。相反，來自小行星的首款產品將會是不太珍貴的水。對火箭科學家來說，水是推進劑的原材料。從地球將水發射到太空會消耗大量的推進劑，這使得整個過程顯得得不償失。幸運的是，在太空中，水的蘊含量也十分豐富。水可以被輕鬆地從粘土礦物中提取出來，而這種粘土礦在被稱為碳質小行星的普通天體中十分常見。
當與礦物分離後，水就會被電解成氫和氧，用於製造火箭推進劑，它們是火箭燃料的關鍵成分。在太空中使用火箭推進劑將降低在太空中做其他事情的成本，從而為地球以外的供應鏈和運輸網路形成良性循環。不過在此之前，我們必須找到能夠啟動整個流程的客戶。
誰會購買由小行星上提取的水製成的火箭燃料？一種想法是將其出售給電信公司，以支持它們將衛星送入軌道。10年前，大多數衛星都是附在小型火箭上發射的。火箭最初將衛星送入地球同步傳輸軌道上，這是個橢圓形軌道，它的近地點距地球表面只有數百公里，而遠地點約為36000公里。火箭運動到遠地點後在那裡點火，並繼續環繞軌道飛行，以便衛星可以開始向客戶銷售數據。然而，使用一次性的火箭發射衛星的成本非常高。
如今，大多數衛星的所有者會在火箭上安置輕量級的電動推力器。這樣的推進器更便宜，效率更高，但功率更小。衛星到達最終軌道需要6到12個月的時間。而時間就是金錢，所以這種延遲仍然會讓衛星所有者損失數億美元的收入。
小行星採礦將提供第三種選擇。採礦公司可以把水賣給太空運輸公司，後者將利用它來為停在地球軌道上的太空拖船補充能源。這艘拖船將與新發射的地球同步傳輸軌道衛星對接，並在一天之內迅速將其送入最終軌道。根據我們的計算，這項服務的總費用，包括資本回收、財務費用、保險和所有各方的利潤，將比現行方法損失的收入更少，所以這是個很有前景的商業案例。唯一的問題是，是否有足夠的早期客戶來建立服務。
這是NASA等國家航天機構可以提供幫助的地方。如果他們開發出太空燃料補給站，以降低探測月球或火星的成本。此外，如果他們提供太空水商業合同，以降低新採礦公司的資本投資和風險。通過這種方式，政府機構可以確保私營航天工業的早期成功。這對政府來說是個合法的做法，因為納稅人將從中受益。
小行星採礦基礎設施可以幫助解決一個重大的、迫在眉睫的資源問題。在10年或20年內，當前的衛星和光纖系統將無法滿足對無線和互聯網數據的需求。我知道，除了在太空中建造太大而無法用火箭發射的天線之外，沒有其他解決方案，因為沒有其他東西能夠迅速滿足成指數級增長的數據需求。來自小行星的金屬不會在地球上出售，因為其成本太高了。它將繼續留在太空，將寶貴的數據傳輸給數字市場。
同樣的道理也可以證明，在這個世紀的某個時候，在太空中產生太陽能比通過在地球上任何已知方法產生能源都要便宜。然後，能源可以通過微波傳送到地面。將大部分能源部門轉移到太空中將會減輕能源生產所帶來的環境影響，並能支持能源的整個供應鏈。要知道，就連風能和太陽能發電也要佔據大片土地。
有些估計顯示，到2100年，地球外的能源發電可能會減少1/4的人類工業排放。
請注意，這些想法都不包括將小行星上的物質帶回地球出售。太空採礦的真正價值將是創造造福於我們所有人的太空產業，而來自太空的主要進口產品將是攜帶數據和能量的無質量光子。
我們的政府領導人應該明白的重要一點是，投資太空採礦是對我們未來的安全押注，是他們能做的最安全的賭注之一。與當前的商業運作相比，美國宇航局和其他航天機構將以更少的成本支持更多的科學探索，併產生更大的地緣政治影響力。拯救地球和提高我們的生活質量可能只是我們免費獲得的額外好處。（小小）
TAG:創業家 |