江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 资讯 > >

小行星太空采矿，第一铲该从哪挖

本报记者 金 凤
此前 ， 据外媒报道 ， 美国发布了一份名为《太空资源开采和使用的国际支持保障》的文件 ， 为将来美国进入太空 ， 尤其是前往月球和小行星开采太空资源正式确立了政策 。
虽然这一文件引发了无数争议 ， 但不可否认的是 ， 外太空的资源开采是极具诱惑力的 。 据了解 ， 小行星上拥有丰富的碳、硫、氮、氢 ， 开采后能够为人类提供丰富的原材料和燃料 。 此外 ， 一些地球上比较稀缺的资源如铂系金属、钯金属等 ， 在外太空也有大量分布 。
【小行星太空采矿 ， 第一铲该从哪挖】那么 ， 如果地球遇到矿产资源瓶颈 ， 太空能顺利成为人类的资源补给站吗？人类想要进行太空采矿 ， 还需要克服哪些障碍？近日 ， 中国矿业大学特聘教授张克非在分享科研进展时 ， 对这些问题进行了解答 。
近地小行星目前最适宜开采
“在未来100年内 ， 人类为生存必须离开地球 ， 去太空寻求新的家园 。 ”2017年英国物理学家霍金的这句预言 ， 或许将成为现实 。
据张克非介绍 ， 石油、天然气及煤炭是世界能源供给及消费3个支柱 ， 共占一次能源消费的85%以上 ， 根据2019年《世界能源统计年鉴》显示 ， 3种能源储量分别仅够维持50年、50.9年及132年的全球消费 。
同时 ， 据联合国人口基金会预测 ， 全球每年增加人口数量将保持在8600万以上 ， 到2050年世界人口将达到98亿 ， 能源需求量日益增加 。
为了破解地球矿产资源枯竭的瓶颈与人类共同体可持续发展难题 ， 开发与利用丰富的太空资源势在必行 ， 太空采矿应运而生 。
近地小行星 ， 指的是那些轨道与地球轨道相交的小行星 。 此前 ， 据外媒表示 ， 美国国家航空航天局（NASA）跟踪着大约16700个近地小行星 。 这些小行星上的水、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 。
据张克非介绍 ， 小行星按照光谱特征可分为C类（碳质）小行星、S类（硅质）小行星、M类（金属质）小行星等 。 其中C类和M类小行星被认为含有巨大的矿产资源和经济价值 ， 可以为人类所利用 。 具体来讲 ， C类小行星富含碳、氢、氧、氮等元素 ， 能够为深空探测提供燃料 ， 作为太空探索的补给站；M类小行星主要由铁、镍构成 ， 有些小行星中铂系金属元素含量很丰富 ， 例如铂、钴、铑、铱、锇等珍稀金属 。
张克非表示 ， 太空资源开采的目标集中在小行星 ， 是综合多方面因素的考量 。
“考虑到现代科学技术、资源开采价值、地球安全性等原因 ， 现阶段最适宜开采的目标是近地小行星 ， 且已有的研究证明 ， 有将近1500多颗小行星具有非常高的可采性和开采价值 。 ”他说 ， 开采近地小行星上的矿产资源 ， 还有可能降低部分小行星撞击地球的风险 。
太空采矿还需克服多个障碍
麻省理工学院曾发表文章估计 ， 在地球上新开发一座稀土金属矿约需10亿美金 。 相比较而言 ， 在不远的将来把一颗体积较小的小行星带回地球 ， 需要的成本不相上下 。 不过 ， 在遥远的太空 ， 想做一名好“矿工” ， 除了成本之外 ， 待解决的问题还有一箩筐 。
“太空采矿首先需要克服低/微重力下的低反作用力 ， 要保证设备能够在风化尘土上实现完全自主智能运行 。 另外 ， 采矿过程中还要克服亚表层岩石的障碍 ， 要能解决设备长期夜间工作与能源存储等问题 。 ”张克非表示 。
此外 ， 张克非还强调 ， 地球与太空的通讯问题也存在很大挑战 ， 如果在太空采矿时发生问题 ， 不能及时发送信息到地面做出判断 ， 可能会造成无法估量的损失 。
要解决这些问题 ， 空间信息技术是关键技术之一 。 据了解 ， 目前 ， 科研人员正在就太空导航定位与信息感知、太空采矿智能装备等问题进行研究 。 “人类在地球的活动 ， 特别是大型工程项目 ， 测绘是先锋 。 在月球和火星探测方面同样如此 ， 我们首先要建立基准 ， 然后才能指导勘察、采矿、机械操作 。 ”张克非介绍 ， 要早日实现太空采矿 ， 还需要开展太空导航定位与信息感知、太空采矿智能装备、太空资源勘探与采选、太空资源空间安全以及太空资源综合利用等方面研究 ， 突破不同重力环境下的空间环境监测、太空资源的利用途径、太空资源就地加工与原位利用、太空资源快速运输等一系列技术难题 ， 这样才有望为太空采矿工作提供有力保障 。


推荐阅读


上一篇：疫情西班牙：废水监测发现新冠病毒早期踪迹

下一篇：巨噬细胞单细胞组学技术施“援手” 人类巨噬细胞的基因全貌有望呈现