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小行星飞掠地球,陨石雨突如其来,天外飞“险”却是资源富矿

直径千米小行星藏万亿元白金 各国争抢

2013年02月19日04:51    来源:人民网-人民日报    手机看新闻

  小行星采矿示意图

  制图:张芳曼

  应对地球的资源枯竭,太空是一个不能忽略的选项。从空间太阳能到小行星采矿,科学幻想者们一直试图向天索取,但是实际进展却总是雷声大、雨点小。

  伴随着近日天外飞石“袭击”地球的新闻广为人知,太空采矿这一设想再次进入大众的视野、成为热议的话题。而著名导演詹姆斯·卡梅隆以及谷歌创始人拉里·佩奇和埃里克·施密特对太空采矿业务进行投资的消息,更为这支太空狂想曲吹响前奏。人类的手,能否拉开天幕觅得全新的淘金场?

  ——编 者

  一场天外飞石,日前导致俄罗斯约1200人受伤,近3000座建筑物受损。与地球擦肩而过的“偶遇”,甚至“投怀送抱”酿成惨剧,让人类对这些太空里的“石头”心生忌惮。但是,祸兮福所倚,这些不速之客往往“身家丰厚”、资源富集,引得不少人打起了主意:将小行星变为采矿场。

  昂贵的石头

  金属型小行星最具开采潜力,直径千米蕴藏价值近万亿元的铂

  小行星是太阳系早期的孑遗,目前已知太阳系内的小行星绝大多数分布在火星和木星轨道之间、被称为“小行星带”的区域,其余的则散落各处,有一些还会对地球的安全构成潜在威胁。

  小行星总数巨大,化学与矿物组成也十分丰富多样,为开采提供了多种资源。科学界目前将小行星划分为石质、碳质和金属等多种类型。这其中最值得开采的无疑是金属型。金属型的小行星主要由铁、镍构成,并含有多种其他金属元素,特别是铂、铑、铱、锇等珍稀金属。据专家分析,直径仅1000米的金属型小行星就可能重达20亿吨,其中含有2亿吨铁、3000万吨高品质镍、150万吨战略金属钴以及7500吨铂系金属混合物,单单铂的价值就高达1500亿美元(约合9363.6亿元人民币)。

  除了“身家丰厚”,比起月球、火星等星球,小行星还具有独特的开采优势。

  小行星的重力几乎可以忽略不计,大大方便了飞船起降和采矿设备的建设,还可为高技术产业研发提供微重力环境。另外,将不同种类的小行星组合开采还能提高利用的效率:金属小行星上的贵金属可运回地球,价值不高的普通金属可就地使用,成为搭建太空中的采矿营地及居所的材料;碳质小行星上可能富含的水冰可分解成飞船所需的氢氧燃料,或满足航天员的生活需要,降低太空采矿的成本。

  开采的实现

  初期将目标锁定近地小行星,依靠自动机械或是最可行办法

  要实现太空采矿,首先得进行探测、选好目标。出于成本与技术的考虑,初期的太空采矿会优先瞄准近地小行星。

  目标确立之后,剩下的问题就是如何开采。由于小行星上的微重力环境,飞船设备的着陆、固定、挖掘与收集都会与在月球上截然不同。

  着陆时,需要将锚链像炮弹一样发射出去,牢牢钉死在小行星表面,再逐步收紧锚链使飞船降落。挖掘时,采矿机器也需要一直抓紧地面,以防止飞离。最麻烦的是收集矿石。开采出来的矿石碎块会飘走,因此,露天作业可不行,还需要在矿坑上方搭建起阻拦与收集矿石的“天篷”。

  最后一个步骤,就是将开采得到的资源运回地球了。直接运矿石当然是最简便的方法,不过考虑到运力有限,科学家们可能更倾向于就地冶炼,只运回金属。这样一来,人们还需将冶炼设施先行运至采矿地点。

  如果要进军到小行星的“大本营”去开采,那么面临的技术挑战将更加严峻。“小行星带”的太阳能利用率只有地球附近的几分之一至十几分之一,能源供应将成为瓶颈。同时,远距离还为遥控操作带来延时问题。“小行星带”距地球有10多分钟的通信时延,使人类的遥控难以跟上情况的变化。所以,将采矿完全交由自动机械来做也许是最具可行性的办法。

  不过,随着科技的不断发展,人们也许会在合适的矿场上建设基地,以便专业人员能够亲临现场,进行巡视维护,以及应对其他更复杂的操作。

  未来的影响

  美国商业公司已拉开采矿序幕,贵金属可能大幅贬值、太空旅游业因之起步

  截至目前,人类对小行星还仅仅停留在零星的无人探测阶段。

  2010年,日本“隼鸟”号航天器在小行星“丝川”登陆采样,并将小行星的样品送回地球。目前,美国的“黎明”号探测器仍在路上,它于去年结束对灶神星的考察前往谷神星,预计2015年到达。

  与世界相比,我国在小行星探测领域才刚刚起步。2012年12月13日,“嫦娥二号”在距离约3000米处飞掠4179号小行星“战神”,并用太阳翼监视相机拍下近距离清晰影像,从而实现了中国小行星探测“零”的突破。

  人类更大胆的行动已在策划当中。美国的行星资源(Planetary Resources)和深空工业(Deep Space Industries)两家商业公司,已经拉开了太空采矿的序幕。行星资源公司现已开始制造用于观测小行星的太空望远镜,下一步将遣送探测器到选定的小行星表面进行勘探。深空工业公司计划在两年内发射第一艘名为“萤火虫”的小型航天器。

  据报道,早在2005年,美国国家航空航天局(NASA)就曾提出过2018年重返月球的口号,将目光瞄准了月球上丰富的能源燃料氦3,并为探测火星铺路。

  无论是哪一家拔得头筹,太空采矿一旦实现,必将会对人们生活的各个方面产生难以想象的影响。

  喜欢收藏首饰的女士们要注意了,铂族金属可能会大幅贬值,昂贵的铂金钻戒将像100多年前的铝制皇冠一样成为历史的古董,世界金融秩序也将因此产生震荡。有氦3为核聚变电站提供动力,能源将得到极大丰富,一汽车油箱氦3的发电量,就足以供美国全国使用一年。

  此外,深空技术的发展也将拓展人类生活的疆域。矿星上的基地可作为向宇宙更深处探索的驿站,甚至变身为太空旅游业的天外别墅。

  巨额的财富就在那里,似乎就看谁能抢先一步拿到它了。对于太空资源,目前国际上尚无明确的法律条文确定其归属。

  1967年生效的《外层空间条约》(Outer Space Treaty)曾规定,不得通过提出主权要求,使用、占领或以其他任何方式把外层空间据为己有。但这一法律条约并未明确提出对于空间中这些无主资源应如何分配。

  不过,也有专家指出,为鼓励太空技术的发展与太空资源的利用,应参照《联合国海洋法公约》的规定,允许有能力的国家或企业获得部分开采权。相信在不远的未来,国际上会形成更完善的相关条约。

  (作者笔名“广林星云”,为天文及航天科普撰稿人)

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(责任编辑:潘旭海(实习)、马丽)


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