星际挖矿?不是迷航!

2012-05-08 16:49 来源:国际先驱导报 作者:杨文静

核心提示: 在自然资源的超市里,地球只是一块面包屑。现在我们终于拥有能从外太空获取资源的技术,可以不用过度掠夺地球资源了。


根据科学家的设想,人类可以派出太阳能驱动的宇宙飞行器降落在小行星上,借助机械臂采集矿产。

《国际先驱导报》记者 杨文静 发自北京

当地球资源被耗尽的时候,人类是否可以去外星球寻找替代资源?这听上去像是“好莱坞”著名导演詹姆斯·卡梅隆的科幻大片《阿凡达》中的情节,不过,这种情节或许在不久的将来就可以变为现实。4月24日,卡梅隆担任顾问的一家美国公司“行星资源集团”(PlanetaryResources)在西雅图飞行博物馆举行新闻发布会,宣布了它要在近地小行星上采矿的大胆计划。该集团的两位创始人——曾创建商业太空旅游企业“太空探险公司”(SpaceAdventures)的埃里克·安德森和曾资助美国民间太空飞行大赛“安萨里X大奖”的富商彼得·迪亚曼迪斯——共同宣布了这项计划,美国《华尔街日报》称他们的计划旨在开启太空探索的全新领域。

他们要去星星上开采资源

行星资源集团成立于三年前,目标是在近地小行星上寻找并开发各种资源,尤其是水资源和贵金属——特别是铂族金属,包括钌、铑、钯、锇、铱和铂等。美国国家航空航天局(NASA)的一份研究报告估计,如果将小行星带蕴藏的矿产财富平均分配给地球上60亿人口的话,每人可得一千亿美元以上。《太空资源的勘探与利用》一书的作者约翰·刘易斯指出,直径一公里的小行星约有20亿吨重,而太阳系内大约有100万颗这样大小的小行星。据估算任意一颗小行星都会含有3千万吨镍、150万吨钴和7500吨铂,仅铂一项就价值1500亿美元以上。

安德森在宣布开发计划时说:“与太阳系的财富相比,地球上的资源储量黯然失色。”他们希望通过出售从小行星上开采回来的原材料为全球增加数万亿美元的GDP。迪亚曼迪斯在今年早些时候接受媒体采访时说:“在自然资源的超市里,地球只是一块面包屑。现在我们终于拥有能从外太空获取资源的技术,可以不用过度掠夺地球资源了。”

以前也有一些企业和科学家提出到外星球找寻资源这一话题,但大多停留在理论和想象层面。行星资源集团的计划之所以引人瞩目是因为它提出了具体的实施步骤。两位创始人表示,尽管可能要面对很多难以想象的困难,他们仍然希望按照已经经过深思熟虑的方案、逐步实现他们的宏伟目标。

虽然这家公司目前只有20多名员工,却网罗了不少名人来投资,其中包括谷歌公司首席执行长拉里·佩奇、他的前任埃里克·施密特和微软公司前高级研发人员查尔斯·西蒙尼等。此外,该集团还招募了不少相关行业的专家,除卡梅隆之外,还有NASA前火星探索项目主管克里斯·莱维基、资深宇航员汤姆·琼斯和美国宇航局喷射推进实验室前工程师克里斯·勒维奇等。

公司对采矿细节守口如瓶

行星资源集团计划在未来一年半到两年的时间里启用2—5个太空望远镜以确定具有潜在开采价值的小行星。在未来5—7年内,集团希望能够派出一组太空飞船进入近地轨道,对小行星带进行更加详尽的勘探,绘制出一个有开采价值的小行星地图,确认其资源所在的位置。

在人类已知的约9000颗小行星中,有1500多颗可以像人类登陆月球那样容易上去。对每个小行星特点的分析是行星资源集团的一项关键任务。为了实现这一任务,集团总裁克里斯·莱维基一直在研制名为“Arkyd”的航天器系列,第一系列Arkyd—100系列已经研制成功,主要由太空望远镜组成,将在近地轨道上运行并寻找小行星目标。莱维基说,该公司计划向近地轨道派出“蜂群”,即六艘航天器组成的探测器,大约需要耗费2500到3000万美元;今后集团还将推出Arkyd—200系列,将携带推进器以移动探测器,从而更好地观测小行星;最后是Arkyd—300系列,它由很多自动航天器组成,目标是完成勘探并开始执行开采任务。行星资源公司不打算自建发射系统,而是搭乘美国NASA或商业发射机构的其他飞行器。集团预计,最终可能需要10年的时间完成勘探工作,识别出适合采矿的最佳小行星。

在定位了矿产资源之后,行星资源集团将利用机器人进行远程采矿、矿石精炼,以及将矿产安全送回地球。这一步可能是整个计划中最难办的,因此对于具体实施办法,集团一直守口如瓶。有关专家说,一个可能的办法是利用低功率的太阳能电离子发动机将一个有用的小行星推近地球以更有利于探测和矿产的运送。美国太空研究院最近发表的一份白皮书说,这种操纵小行星的相关技术已经存在,但至少需要260亿美元的资金投入。

并非停留在科幻小说中的空想

在小行星上开矿是科幻小说中的场景,同样也是科学界讨论已久的话题。小行星是太阳系早期形成时的原始残留或者行星毁灭后的残骸。在太阳周围,环行着数万颗小行星。它们大多在火星和木星轨道之间的小行星带内。尽管科学家们尚未对小行星进行载人的全面探测,他们仍然掌握了许多有关小行星构成成分的信息。天文学家们通过望远镜光谱观测法分析小行星表面反射回来的光,依此判断其构成。他们发现除了铁、镍、镁之外,有些小行星上还可能有水、氧气、金、铂等。小行星们距离地球都相对较近,因此许多科学家认为到小行星采矿是可行的。

实际上到小行星上采矿并非停留在科幻小说中的空想。多个国家已经开始努力探测小行星,希望带回研究样本。日本2003年5月发射一个小行星探测器,曾于2005年11月到达一颗小行星附近,成功地测算了它的形状并进行了两次着陆。日本定于2014年再次发射小行星探测器前往“1999JU3”小行星,采集样本,计划于2020年返回地球。另外,美国NASA去年宣布,将于2016年发射航天器“OSIRIS―Rex”前往“1999RQ36”小行星进行探测,可能会在2023年登陆那颗小行星,借助机械臂采集至少60克表面物质样本,估计将耗资10亿美元。

那么,采矿人员抵达小行星之后,他们又该如何安排挖掘工作,如何提炼加工发掘出来的原料并将其运送到太空移民点或地球呢?没人能确切地描绘出第一座小行星矿井的样子,科学家们只有几个大胆设想:采矿机可能是太阳能的,这样可以减少所需燃料;设备也要轻便,以便于运送到小行星;使用机器人操控的设备以减少采矿工作所需的人力。

[责任编辑:韩冬]
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