去小行星采矿还欠“东风”

张梦然

2017年11月29日08:36  来源:科技日报
 
原标题:去小行星采矿还欠“东风”

  小行星采矿示意图图片来自网络

  今日视点

  本报记者 张梦然

  过去一个世纪以来,为了满足人类不断扩张的“胃口”,地球的矿脉几已穷尽,人们也早已在寻找新的储备源,直到将目光转向了外星球,才说:“不如去小行星挖矿吧!”

  探索频道旗下《探求者》(Seeker)网站近日文章称,在日前举行的欧洲行星会议上,工程师和小行星科学家们讨论了太空采矿的方法和困境——科学家们正打算将“行星矿厂”这个由来已久的科幻想法,变成现实可行的科学计划。

  深藏不露的16700个宝藏?

  如果财政和技术都允许,近地小行星无疑是人类庞大的资源储备库。

  美国《连线》杂志2016年一篇名为《太空采矿可能引发星球大战》的文章就指出,太空采矿或将是下半个世纪最赚钱的行业之一。尽管据预测,不包括实际采矿和返回器材,小行星采矿初期投入就可能达数百万美元,但另一笔推算显示,太阳系中普普通通的一颗名为241 Germania的小行星,拥有的矿产资源总价就接近百万亿美元,超过了全世界的GDP总量(据世界银行2017年报告,2015年全球GDP总量为74万亿美元);而太阳系内最有价值的5颗小行星中,最低的估价也超过万亿美元。

  而据《探求者》最新文章称,目前美国国家航空航天局(NASA)跟踪着大约16700个近地天体。

  对“太空经济”来说,这些小行星可能价值连城,这里的水、硅、镍、铁都是开发重点。水分解成氢和氧后,可以作为动力燃料填充飞行器,清洁且成本较低;硅可用于发展太阳能系统;镍和铁则是太空制造业的潜在资源。而登陆小行星并取回原料的过程,其实在原理和可能性上都得到过证明,所需技术基本已成熟,只是目前执行起来不是那么顺利。

  最先需要的是望远镜

  要对这些资源“动手”,首先需要什么,着陆器还是采矿机器人?

  小行星科学家们会告诉你,目前最先需要的是望远镜——因为这些行星资源必须通过望远镜进行分类。行星上可用的资源种类繁多,凭借搜索、跟踪并检测光谱信息,可以判断小行星的组成。正确分类后,才能真正实施低成本开采计划。

  参加此次欧洲行星会议的科学家们认为,目前还没有适当的望远镜可以进行小行星矿藏勘测。阿托恩工程公司共同创始人兼首席技术官J·L·加拉切表示,现在有很多机构制定了初步方案,计划通过望远镜对小行星进行观察和分类,但无论是深空工业公司、行星资源公司还是非营利机构B612基金会,都还做不到,因为这需要性能非常高的大型专用望远镜,而且还得在需要时立即投入观测。

  即便是望远镜设备到位,要让小行星采矿付诸现实,还需要考虑很多必要因素。加拉切认为,小行星采矿业融合了“难以置信”的交叉科学,包括工程上的挑战、创业精神以及想象力。人类目前还需要进一步研究小行星低重力条件下表层土壤的特性,在地球上进行模拟试验,测试采矿设备,同时调查太阳系中不同类型小行星的元素含量情况。

  另外,如果目标是一颗体积较大的小行星,登陆采样将会容易得多,但如果是宽度仅50米至500米的小行星,困难就会翻倍。这都需要提前收集数据,研制可适用目标天体的挖掘机器人。

  确保“宇宙采矿工”地位

  2017年7月,卢森堡议会投票通过了一项小行星采矿法,允许采矿公司拥有他们从天体上提取的东西。早在1967年,联合国就制定了《外层空间条约》,禁止任何人将太空领域“据为己有”,该条约获得了103个国家的批准。不过,卢森堡的法案“钻了个空子”,它并没有把天体所有权给予企业,而是讨论从天体上开采的资源。

  “袖珍王国”卢森堡其实已投资小行星开采多年,也与深空产业合作设计了一个实验航天器,目的就是为了测试其采矿技术。自2016年以来,卢森堡一直在处理相关法案,最初打算在2017年早些时候通过,但因为大量问题需要解决而延后。最终,它获得了压倒性的一致投票,在8月1日生效。

  这是欧洲的第一个相关法律,它赋予了矿业公司拥有小行星矿物的权利,换句话说,这项法律正在确保“宇宙采矿工”在该行业的未来地位。另外,2015年11月,时任美国总统奥巴马签署了《美国商业太空发射竞争法案》,同样允许私人进行太空采矿。

  无论人们真正开始从小行星上挖掘矿物还需十几年还是几十年,这两项法律都会是最初的“红线”。

  (科技日报北京11月28日电)

(责编:张歌、熊旭)

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