宇宙遍布“高富帅”!“太空采矿”掀起新一轮“淘金”潮

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在过去的一百年间，全世界的人口总数已经从15亿上升到70亿，随之而来的就是对自然资源需求的迅猛增长。为了获取资源，人们想尽各种办法。如今，野心勃勃的各路探险家甚至将目光对准了头顶的那片天空，他们寄希望于月球、火星、小行星中所蕴含的无数矿藏。

各路玩家各出奇招，但太空采矿在技术上还面临不少困难，目前只是纸上谈兵。即便如此，很多企业、政府以及投资公司都很看好其未来的发展。

超级“高帅富”成下一个风口

开采小行星的想法由来已久。1903年，俄罗斯著名火箭科学家康斯坦丁•齐奥尔科夫斯基将“探索小行星”列为征服太空的十四个方面之一。小行星富含不同的自然资源，一些富含有机物质，可以涵养水分；另一些则富含各种金属。

目前太空采矿的主要目标是近地小行星。据观测统计，目前发现直径46米以上的近地小行星已超过9000多颗，许多富含铂、钴、铑、铱、锇等稀缺金属或贵金属，美国国家航空航天局（NASA）的报告指出，仅一颗直径1000米的小行星，就可开采7500吨铂。

据美国一家专门做小行星矿产及其价值评估的网站Asterank提供的数据，小行星241 Germania上存在的矿产价值的估值约为95.8万亿（1万亿等于10的20次方）美元；而距离地球大约40光年的钻石行星“巨蟹座55E”（55 Cancrie）的估值甚至高达26.9Nonillion（Nonillion=10的30次方），可谓宇宙中的“高帅富”。

小行星拥有如此丰富的矿产储量，开采能大赚一笔，有私营企业估计，开采一颗直径50米的小行星或可获利5000亿美元。

正是如此，很多人将小行星采矿看成是下一个造富风口。比如，去年年初，美国《连线》发表文章《太空采矿可能引发星球大战》，并评价：太空采矿有可能是下半个世纪最赚钱的行业之一，经济规模高达数万亿美元！

高盛也在去年4月份发布重磅报告称，太空经济“有着长远而持久的机遇”，未来20年间，其行业规模将会成长至数万亿美元。

除了经济利益，太空采矿还有更长远的战略意义。美国科罗拉多矿业学院太空资源中心主任安吉尔•阿博德-马德里表示：“太空采矿的主要意义有两点，一是从太空上开采稀缺、贵重资源，拿回来供地球上的人使用；二是为未来的太空旅行、太空探索和太空移民提供更便宜、更灵活的运输、设施以及生命支持等。比如有些小行星上可能富含丰富的水资源，可以就地利用水分解出的氧气和氢气制造燃料，供宇宙飞船使用。”

太空淘金 各路人马跃跃欲试

如此“高帅富”现身，当然引得各方趋之若鹜，争相前往太空淘金。

作为太空探索领域的“急先锋”，NASA对于小行星采矿可谓不遗余力，据澳洲新闻网报道，NASA早已开启了多个小行星探测任务，去年10月还宣布将加速进行追踪灵神星（几乎完全由镍铁构成）的任务。



NASA的“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”（Osiris-Rex）预计今年年底到达小行星“贝努”（Bennu），主要目的之一是探索在“贝努”和其他小行星上采矿所需要的技术。无独有偶，日本的“隼鸟-2”号探测器将到达原始小行星“龙宫”（Ryugu）。双方都将于21世纪20年代把样品带回地球。

此外，2016年3月份，卢森堡宣布了“太空资源”长期项目，目标是开采以近地小行星为主的太空天体上的矿石资源。此外，去年年底，澳大利亚的小行星采矿项目也于去年8月启动，该国随后也组建了小行星采矿研究小分队，希望从庞大的太空产业分一杯羹。

至于企业界，小行星探索领域的明星公司包括美国行星资源公司、深空工业公司等。

2012年，含着金汤匙出生的美国行星资源公司宣布进军太空资源开采，以小行星为开采对象，开采其上的水资源和稀有矿产。该公司的近期计划是，在2020年前在太空中建立一个氢能源补给基地，为在太空中飞行的各种航天器提供燃料补给，而产生氢的水资源则来自太空中的小行星，但也有业内专家质疑这种做法是否真能降低成本。

一年后，另一家美国公司深空工业也宣布，对一颗小行星进行勘测，并计划发射航天器从小行星上运回数十千克材料，登陆小行星的勘探者-1着陆器暂定于2019年至2022年间发射。该公司计划的核心内容不仅包括直接开采资源，还包括为未来的月球和火星移民提供水、燃料等后勤支持。

2013年，美国KESE公司也宣布准备在2020年前完成的采矿计划：直接利用现有成熟的定位、导航和锚定技术，建立一个4模块的自动采矿系统，配备简单的挖掘工具，采集约40吨左右的小行星表层物质，然后返回地球。

与政府和企业界的如火如荼相比，学术界的表现可谓波澜不惊，不过，这种情况也将发生改变。

据科罗拉多矿业学院官网消息，该校计划2018年开设全球太空资源领域首个跨学科研究生专业——太空采矿，培养下一代科学家和工程师，更好地开采和使用月球、火星、小行星等的资源。

这个独一无二的专业由科罗拉多矿业学院太空资源中心开设，涉及遥感、地质力学、采矿、材料/冶金、机器人/自动化、先进制造、电化学、资源经济学以及太阳能和核能等学科。学校希望借助拟议的专业，培养学生为太空和行星资源的勘探、开采、处理和利用设计系统的技能，来自学术界、航天机构和私营部门的专家，将为学生提供指导。该专业预计于2018年被批准并全面启动。

从想象到实现 相关技术需突破

技术的进步让太空采矿从想象走近实现。机器人技术让小型航天器具备了更多能力；spaceX等公司的可重复使用火箭的不断升级，不仅降低了发射成本，也为发射大量小型航天器提供了载体。

而且，各公司还在不断创新太空采矿相关技术。比如，行星资源公司的Arkyd探测器体积小巧，完全可以“顺风车”而非用火箭发射的形式进入太空，节约发射费用。在进入轨道以后，借用重力，Arkyd探测器可以快速登陆目标小行星。

高盛也在2016年发布的报告中指出，虽然很多人认为小行星采矿的障碍很大，但实际上，金融和技术障碍已经非常低。加州理工学院的研究表明，未来勘探探测器的成本可能只需数千万美元。

另外，最新研究表明，到月球或者小行星采矿，成本可能比在地球建设天然气工厂要低。澳大利亚新南威尔士大学的研究指出，在距离太阳2.57亿英里的矮行星谷神星上采矿的成本约为270亿美元，这包括发射10次火箭以运输设备，开采金属矿石及水，以及建设处理原材料的太空设施。相较之下，雪佛龙公司在澳大利亚的大型液化天然气项目的建设成本，预计将高达540亿美元。

尽管如此，太空矿产的精炼及运输目前仍是一大难题。即使含铂量最高的小行星，每吨原矿也只能提取出约56克铂，因此，是直接在太空中进行精炼还是带回地球还有待研究。

此外，为了降低成本，科学家们设想的另一种可能的办法是，将目标小行星慢慢向地球牵引，甚至把它牵引至环月轨道。澳大利亚国立大学天体物理学家布拉德•塔克所在的研究团队，正为此思路开发模型。

此外，即便如今的商业航天发展得如火如荼，火箭发射费用大幅下降，但仍没有到达大家的心理预期。目前，地球同步轨道的发射费用仍然高达27,063美元/公斤，小行星采矿公司所面临的压力仍然十分巨大。

尽管如此，我们仍然可以确信，随着技术的不断发展，太空采矿必将变成现实。当然，探索小行星的意义不仅是挖矿，更大的意义是扩展人类探索太空的眼界和脚步，让小行星成为人类进入深空的助推器。

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编辑：左常睿

审核：王小龙