火星,我们来了!太空采矿或成为现实!
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昨日（4月24日），
国家航天局宣布：
我国行星探测任务正式命名为天问，
我国首次火星探测任务命名为
天问一号。
标志着我国火星探测又向前迈出一大步！
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“天问”一词，
源自屈原长诗《天问》。
在这部作品中，
屈原向苍天发出170多个问题，
其中一个长远和未竟之问是：
“天何所沓？十二焉分？
日月安属？列星安陈？”
用“天问”命名行星探测任务，
用“天问一号”命名打头阵的火星探测任务，
可谓十分契合。
它们既代表现代人对科学和真理的孜孜追求，
又暗含了中国人对自然和宇宙探索的文化传承。
1
今年将发射探测器登陆火星
按照计划，
2020年，
我国将通过长征五号发射火星探测器，
并通过一次发射实现“绕、落、巡”
（火星环绕、着陆和巡视探测）
三大任务，
这在世界航天史上尚属首次。
在2019年11月14日
中国火星探测任务就已经首次公开亮相！
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△亚洲最大地外天体着陆试验场
当天在亚洲最大的地外天体着陆综合试验场
开展中国首次火星探测任务着陆器
悬停避障试验，
模拟了火星重力环境下
（火星重力加速度约为地球的1/3）
“悬停、避障、缓速下降”的过程，
对其设计正确性进行了综合验证。
这也是中国火星探测任务着陆器悬停避障试验
首度公开！
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2
我们为什么要探测火星？
火星，
是太阳系八大行星之一。
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与地球相比，
火星自然环境十分恶劣，
它的表面非常干燥，
年平均温度在零下50度以下，
火星大气稀薄，
气压只有地球上的约百分之一。
既然条件那么不好，
为什么还要探测火星呢？
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就在今年3月份，
美国宇航局公布好奇号火星探测器
有史以来最清晰的火星全景照片，
进一步拉近了人类和火星的距离！
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这张照片像素值稍低（6.5亿），但是包括了火星车的大部分。NASA / JPL-Caltech / MSSS
3
深空采矿，未来可期
登陆火星使人类走向深空成为现实！太空中有着人类太多未了解的秘密，
也有着数不清的财富！
随着人类社会的发展，地球上已有且能实现广泛开采的资源正处在消耗日趋增长的阶段，而作为不可再生资源，矿产资源迟早会面临枯竭的现实。
太空采矿也许就是未来的解决办法之一！
其实，太空采矿并非第一次出现在人们的视线内。早在2010年以前，一批欧美企业便开始部署外太空的矿产掠夺策略，并计划建立完善相关法制法规；而几年前，中国的商业航天步入正轨之时，国内也涌现出不少计划进军太空采矿行业的创新型企业。
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图片来源中国国家地理
根据美国国家航空航天局NASA提供的数据，仅位于火星和木星之间的小行星带中就有超过五十万颗小行星，包括大约200颗直径超过60英里（100公里）的小行星。
而其中的资源能带来的潜在收益约为700兆亿美元（相当于地球上人均可获得1000亿美元），对于人类而言，这样一笔巨大的财富所带来的诱惑难以抵御。
01
金属资源
以地球为中心，半径5000万公里范围内，大约存在着15000多颗大小不一的小行星，这些小行星中大多数都富含金、银、铁、镍、铜等多种金属元素，甚至有小行星的金属元素含量远高于地球。
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图片来源起源太空官网
此外，广泛应用于催化剂和高端电子元件，为航天、航空、汽车产业及高科技领域不可或缺的铂族金属在地球周围的小行星中也有着近乎无限的资源。
2017 年 7 月 20 日与地球擦肩而过的小行星 2011 UW-158中的铂金含量估测达到 5.8 万吨，大约价值 1.7 万亿美元，而地球每年能开采的铂金大概只在 200 吨左右。
02
水冰资源
加州TransAstra公司创始人乔尔·塞瑟尔表示：“所有人开始意识到水将成为太空工业化的石油。”
因为水不仅能够为宇航员提供生命支持，同时还能生产火箭燃料。
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图片来源NASA
NASA的一份报告称，
月球科研提供的直接证据表明，
其两极永久呈现阴影的地方含有大量的水冰资源。
由于月亮引力小，
其水产品特别是氢和氧可以带离月球，
从而为整个太空探索带来新的经济发展机遇。
比如，
运行于月球表面和月球轨道之间可重复利用的“着陆器”，
为低地轨道中的太空飞船补充燃料，
为星际飞船在离开地球/月亮空间之前加载或补充燃料。
4
太空采矿怎么采
开采宇宙矿产资源的宏图有了，但这体量巨大的项目如何实施才是人们的焦点所在。
01
计划
采矿过程分为“找矿-探矿-占矿-采矿-返回”五个阶段
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图片来源起源太空官网
02
技术
如今的太空采矿仍然是起步不久的行业新苗，
技术研发还处在初级、试验阶段。
而行业的特殊性使得太空采矿
不仅必须倚仗商业航天的技术力量，
还需要在地质学、矿物学、采矿学、
材料学、遥感学、机器人学
等众多学科上做出巨大努力。
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图片来源Science科学
爱丁堡大学的研究团队，
致力于利用“微生物反应堆”来分解岩石，
并从中抽取铁、铜、锌、金、铀、钍等元素的方法。
宇航员会将一些类似月球和火星环境的玄武岩，
浸没于包含细菌和营养物质的溶液中，
借此了解细菌在零重力环境下，
如何有效地提取矿物质。
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图片来源国家空间科学中心
美国科罗拉多矿业学院正在开发“热采矿”（thermal mining）模型，包括月极火山口边缘上的定日镜和研发可以建立在火山口底部的“捕蓬”（Capture tents），用以采集水蒸气。
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图片来源LANDSPACE官网
国内民营火箭企业蓝箭航天则在过去两年中
迅速推进着百吨级液氧甲烷发动机的研发
（Space X和Blue Origin也采用了相同技术路线），
凭借相关技术矩阵、完备的基础设施以及持续的创新能力，
在我国商业火箭方面进行着持续突破。
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在2015年，
美国第114届国会通过了
《美国商业太空发射竞争力法案》，
该法案允许美国企业获取、占有、运输、
使用和售卖小行星资源和其他太空资源，
鼓励商业探索和利用星际资源，
为太空采矿企业的业务奠定了坚实基础。
而在国外已有相对完善的太空采矿法案情况下，
我国无论是商业航天还是太空采矿的发展仍
落后了一个脚步。
曾经的中国错过了航海时代，
错过了蒸汽机，
甚至没有赶上汽车和飞机，
但中国人如今一定不会、也不可能
再错过飞船和太空。
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图片来源国家空间科学中心
对于太空采矿这个行业，
它看似遥远，
却在一步一步成为现实。
我们的征途是星辰大海！
2020年
火星，值得期待！
我们来了！
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