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00017版:观天下

美私营公司表示将在10年内开采近地小行星

走,去小行星“采矿”!

  浩瀚的夜空不时会有美丽的流星闪过,科学家告诉我们,这是小行星碎片闯入地球大气层时,由于摩擦而产生的燃烧现象。尚未燃尽的碎片坠落地面后,便成为大大小小的陨石,许多含有金属和矿物成分。人类除了坐等小行星碎片光临地球,能否主动探访这些小行星,开发上面蕴藏的宝藏呢?

  美国“深空工业”公司近日宣布,将在10年内发射一系列飞行器探测并开采近地小行星上的矿物、水和其他资源。这是不到一年时间内,美国第二家涉足小行星资源开发的公司。

建造太空船队 开采有用矿物

  1月22日,总部位于美国加州圣塔莫妮卡市的深空工业公司在西雅图飞行博物馆举行新闻发布会,宣布将在2015年发射名为“萤火虫”的小型航天器,对一颗尚未确定的小行星进行勘测。这是不到一年中,第二家有意开采小行星资源的美国企业。第一家是去年4月成立的“行星资源”公司,该公司计划利用机器人探测小行星矿物。“随着又一家公司正式宣布开发太空资源,小行星开采可能成为2013年的新工业。”美国“科技资讯网”如是评价。

  据路透社报道,深空工业公司首席执行官戴维·冈普在发布会上表示,“萤火虫”其实是一个笔记本大小、重达25公斤的卫星,将搭载一枚商业火箭发射升空,并执行为期6个月的单程之旅,任务结束后不再返回地球。

  此后,深空工业将在2016年发射名为“蜻蜓”的航天器,从选定的小行星上运回23公斤至45公斤材料,以确认小行星上的矿物是否具有足够的价值,并明确下一步探测目标,整个任务耗时2至3年。

  “我们的最终目标是建造一个太空船队,从小行星获取制造太空燃料的资源,开采对人有用矿物。”冈普说。

  “天文学家已发现了9500颗近地小行星,这一数字还以每年1000颗的速度增长。这些近地小行星几乎全都含有水,还有镍、铂、金等金属,以及甲烷等气体。”冈普描绘了一幅大胆的开发蓝图:小行星蕴藏的水可以直接分离成航天器推进剂的重要原料——氢和氧,然后制成在“太空加油站”出售的推进剂,让卫星和航天器在太空实现补给,延长使用寿命,也让人类前往火星等太空目的地的旅途变得更为经济实惠。

  除了这种梦想中的“太空市场”,深空工业正在3D打印方面申请一项名为“微重力铸造”的专利。据悉,这项技术可以在缺乏重力的情况下,利用激光让镍金属根据模具要求实现精确成型。在地球上,类似的3D打印机已可用镍金属粉末制成零部件。今后,小行星上的镍也有可能用作3D打印原材料,在太空生产各种零部件,甚至太阳能电池。

  深空工业公司首席技术官、美国航天局喷气推进实验室前管理人员约翰·曼金斯在发布会上说:“虽然这些技术还没有像我们打算的那样应用在太空,但基本技术都已为人们所掌握。”

具备开采可能 多国开始探测

  在小行星上开矿是科幻小说中的场景,同样是科学界讨论已久的话题。太阳系中的小行星众多,大多分布在火星和木星之间的小行星带。一方面,一些小行星蕴藏着丰富的稀有金属资源,是对地球自然资源的补充;另一方面,探索小行星为今后太阳系探索提供了获取资源的捷径,使人类无需从地球向外运送补给。

  另外,小行星是科学家了解太阳系起源的潜在突破口。这些星体据信含有大约45亿年前太阳系形成之初残留的物质。

  据报道,一些小行星有时距离地球不远,具备开采可能。2011年11月,就曾有一颗编号为2005YU55的小行星在距离地球大约32万公里的区域划过,而月球与地球间的平均距离为大约38万公里。

  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月发射隼鸟号小行星探测器,2005年11月到达丝川小行星附近,成功测算它的形状并两次着陆,2010年6月返回地球。

  由于探测器样本采集装置工作异常,尽管研究人员在返回舱内发现一些微小颗粒,但无法确定它们是来自于小行星还是太空空间。

  日本定于2014年发射隼鸟二号小行星探测器前往“1999JU3”小行星,采集样本,2020年返回地球。另外,美国航天局去年宣布,将发射航天器“OSIRIS—Rex”前往“1999RQ36”小行星,定于2020年登陆,借助机械臂采集样本。

  去年底,我国嫦娥二号卫星成功飞越“战神”小行星图塔蒂斯并进行了探测。

尚在起步阶段 可以走得更远

  去年4月,“行星资源”公司宣布,将从发展小型、廉价的望远镜入手,利用机器人探索富有资源的小行星。

  与看起来资金雄厚的行星资源公司相比,深空工业公司没有多谈资金问题,只是说“正在寻求投资者”。冈普表示,“萤火虫”任务约需2000万美元,预计一半来自与政府和研究机构的合作项目,另一半来自广告、赞助等投资。

  对于小行星开采的前景,美国“新太空观察网”分析说,开采小行星将使人类在太阳系中走得更远。今后,太空金属和其他材料可以用来建造太空居所、太阳能卫星乃至航天器,并有可能催生出太空制造业,铂和金等贵金属还可以运回地球,供人类使用。

  美国太空前沿基金会联合创始人、深空工业公司总裁里克·图林森认为,加州私营的太空探索科技公司成功开发了向国际空间站提供补给的“龙”飞船,如今又出现了两家小行星开发企业。“私人航天企业的崛起显示了一个迹象:人类最终将为实现长久以来的梦想——在太空持久居住,迈出实际步伐。”图林森说:“一家公司也许说明不了什么,但现在有了两家公司,这便是一种新产业的开端。”

  不过,冈普在新闻发布会上也承认:“我们现在还处于起步阶段,大概到2019年或2020年才能出售商业量级的推进燃料。”

  在企业外部,一些专家对开采矿物“淘金”持怀疑态度,认为资金投入产出比可能有如沧海之一粟,仅前期开支或许就得数以百万美元计甚至数以十亿美元计,而运回的矿产价值可能屈指可算。

  美国航天局近期将开始一项耗资10亿美元的太空之旅,预计捎回2盎司小行星矿石。专家说,即便捎回的是2盎司黄金或铂金,市场价值不过1600美元。

  哈佛大学小星球中心主任蒂姆·斯帕尔就说,“想靠它挣钱超难”。

  而“行星资源”公司创办人之一埃里克·安德森则说:“我们当然知道在彩虹的尽头寻找第一桶金有多难,但只要成功,就是大事件。”

频频“叩门”月球 迈向更远深空

  比起去小行星探测,去月球就容易多了。近年,来自地球的“叩门声”频频在月球响起。从2006年开始,欧洲航天局、印度、中国以及美国的月球探测器接连撞月,将撞月活动推向高潮。俄罗斯近日也宣布将于2015年发射首个月球探测器,将对月球进行地形测量,分析岩层成分,并在月球极地寻找水冰。

  从100多年前法国小说家凡尔纳发表科幻名作《从地球到月球》开始,人类就一直在构想如何实现对月球的实地探测。然而被人类赋予了许多情思的月球,实际上已濒临“死亡”,其主要内部能量已于31亿年前释放殆尽。从科学角度分析,月球表面的环境非常严酷。但人类如此煞费苦心探月,用意何在?

  研究发现,月球矿藏丰富,尤其是富含核聚变燃料氦-3。据估计,月球土壤里含有大约100万至500万吨氦-3。如果把氦-3作为可控核聚变燃料,它将是人类社会长期、稳定、安全、清洁和廉价的燃料资源。

  今后一旦人类在月球建立基地,就可以直接利用氦-3作为火箭的燃料,在月球上建立发射场,以发射各类航天器。由于引力小和无风等诸多原因,在月球上发射航天器的优势远远大于地球。比如,从月球上发射飞往火星的飞船,所需的燃料就比较少。此外,从月球观测太空有比地球好得多的天气条件。因此在月球建立基地也将对人类进一步探索外太空发挥重要作用。

  2009年美国航天局在撞击月球实验中发现,月球表面存在水,这不仅仅是宇宙探索史上的重要里程碑,更为人类在月球建立基地带来了真切的希望。

  (据新华社、《人民日报》)


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