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去小行星“淘金”,靠谱吗

时间:2017年05月04日 信息来源:科技日报 点击: 【字体:


在老牌投行高盛眼里,下一个投资风口会出现在遥远的外太空。


据美国全国广播公司报道,高盛近日发布了一份98页的重磅报告,报告称在外太空这个尚未被探索的领域,庞大的利润正在逐渐浮出水面。高盛在这份报告中描绘了这样的未来场景:人们或许可以到小行星上去挖金矿、找稀土;在外太空喝着咖啡欣赏地球;充分利用地球外充足的空间来发展3D打印、在轨制造技术。


在这份报告中,去小行星上采矿被作为重点案例加以描述。


“淘金”小行星已经被热议多年。一些机构已经在积极部署,想成为第一个吃螃蟹的人。小行星何以成为商家青睐的“阿里巴巴的山洞”?进入“山洞”的密码又是什么?


为什么是小行星


国家天文台行星科学家郑永春告诉科技日报记者,据美国国家航空航天局(NASA)探测,在木星和火星轨道之间有一个小行星带,是数百万大大小小的岩石环绕太阳形成的大环,就好像是太阳系的一串珍珠项链,它们是太阳系刚形成时留下的遗迹。


这些小行星富含纯度较高的铁和铂等金属原料。澳大利亚天文学家曾发现一颗完全由钻石组成的行星,比地球大五倍之多。“某些小行星上可能存在有丰富的铂(Pt)、铑(Rh)、锇(Os)、铱(Ir)、钯(Pd)、铼(Re)、钌(Ru)等铂族贵金属,这些属于比较稀有和贵重的资源。”上海卫星工程研究所研究员、卫星平台总师陈昌亚博士告诉科技日报记者。


处在这个条带中的小行星被天文学家称为近地小行星。目前为止,人类已经发现了一万多颗大小不等的近地小行星。“以目前我们掌握的理论和技术来说,人类登上这些小行星不是什么不可能实现的事情。”郑永春说。


此外,对于“为什么优先选择在小行星采矿,而不是在月球或火星表面建立基地采矿”,郑永春解释道,小行星上几乎没有重力,因此不必使用太重的机器,可以不费吹灰之力运走大块材料,如果是在比较大的行星表面,由于重力的因素,开采成本会高出许多。


各国抢滩“最赚钱生意”


NASA在2013年4月宣布,打算研发开采太空矿产的必要技术,并且实行了一项测试任务,即捕捉一颗小行星,把它带到月球轨道上,然后派遣航天员登陆小行星。


2015年11月,美国前总统奥巴马签署《美国商业太空发射竞争法案》。其中一条规定便是允许具备必要技术登陆小行星的个人或企业占有行星以及其他太空资源。


因此,“行星资源”“深空工业”等私企正在跃跃欲试,发布他们雄心勃勃的太空采矿计划。这些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殖民地提供后勤支持(水、燃料等)。“行星资源”公司表示,仅仅是供应行星上含量充沛的水,就有可能创造一个盈利万亿的业务。


NASA已制定未来30年空间发展计划,将展开对小行星的一系列探索任务,比如捕获小行星后拖至地月系的某个轨道上,进而开采。该计划将在2016年进入实施阶段,届时会发射OSIRIS-Rex探测器对庞大的小行星群进行勘查,探测分布着贵金属的近地天体,还将在2018年抵达小行星Bennu附近展开探索。


2016年初,卢森堡政府成为第一个明确表现出对小行星矿业生意具有浓厚兴趣的欧洲国家。卢森堡政府称,希望能够成为欧洲太空矿业公司的商业基地,为太空小行星矿业开发提供研发支持,并且可能直接向一些公司投资,开采小行星上的黄金、白金和钨等,还将制定法律框架,从而为相关业务提供保障。


郑永春分析,卢森堡能够出此豪言,是因为其拥有完善的卫星产业:卫星运营商SES环球卫星公司和Intelsat商业通讯卫星公司做坚实后盾。这意味着,他将成为欧洲第一个拥有所谓“近地天体”采矿权的国家。


成本或不是问题 技术尚需努力


小行星采矿成本是否很高?对此,高盛在报告中指出,根据加州理工学院的建议,未来勘探探测器的成本可能只需数千万美元,而一个小行星的飞船可能需要26亿美元。26亿美元是什么概念?这仅相当于投资了三分之一的Uber。


“投资Uber互联网+出租车,商业经济性比较靠谱,看得见,摸得着,可以有预期的收益;而去小行星采矿投资风险大,商业具有非常大的不确定性。”陈昌亚说。


与此同时,高盛的报告认为,太空采矿与地球普通矿山投资的设置成本相近。根据麻省理工学院的文章估计,一个新的稀土金属矿从头开始开发需要的费用为10亿美元。而一颗小行星可能就藏着价值高达500亿美元的铂金。


更重要的一点是,硅谷“钢铁侠”马斯克的太空探索技术公司(SpaceX)和亚马逊创始人贝佐夫的蓝色起源公司已经可以做到重复利用火箭,这让飞船成本得到了大幅降低。曾经需要花3500万美元才能将一个人送往外太空,现在许多公司都在争取只需花25万美元就完成这一任务。高盛认为,这意味着随着时间的推移,运载火箭的价格会越来越低。


那么,小行星采矿是否还有技术难题?“首先是勘探。”郑永春说。


陈昌亚也表示,第一步要通过光谱分析进行普查,在众多的小行星中比较精准地锁定目标,发现足够多的样本点,第二步远程找准潜在采矿点,最后登陆附着小行星进行采矿。报道称,“行星资源”公司正在太空检查一系列的观测卫星,以便找到最适合开发的小行星。


此外,开采小行星的机器必须靠太阳能来供电。“这些机器都带着太阳能转化设备,随时吸收太阳光,变成电,供开采使用。这将大大减少从地球飞往小行星所需要的燃料。为了尽量多带回矿石,开采时的工作人员数量要限制。”郑永春说,说不定未来还将无人开采,人类只需要在地球通过遥控器指挥开采设备即可,就像遥控汽车一样。


同时,陈昌亚强调:“小行星探测相比大星球来说轨道及控制更复杂,具有微弱引力下稳定附着就位难、规模采集筛选及封装难、复杂轨道转移返回及再入地球难等技术难点。进行小行星商业采矿具有较大的风险和不确定性。”


对此,郑永春认为:“在开采过程中,所有飞船和设备都必须紧紧固定在小行星上,如果不小心脱离了小行星,会迷失在宇宙空间。”


郑永春补充道,开采过程中一些必要的物质来源问题也必须解决。“氧气、氮气等气体在探索太空的时候肯定不能缺少,但气体很难携带,怎么带水进太空也很麻烦,因为水无法压缩,密度较大,带水进太空会消耗很多能源。”他认为,比较合适的方法是在太空中找到这些物质,无需从地球带上太空。


“这不是空谈,有些小行星上有水,除了直接用掉,还可以分解成氢气和氧气,作为‘太空加油站’。只有解决好如何携带必要物资的问题,太空采矿才真正有效益。”郑永春说。


(作者:操秀英)
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