江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿

基于已知的陆地储量 ， 以及发达国家和发展中国家的消费增长 ， 现代工业和粮食生产所需的关键要素将在本世纪末告急 。 这些资源包括磷 ， 锑 ， 锌 ， 锡 ， 铅 ， 铟 ， 银 ， 金以及铜 。 在我国 ， 也有很多城市因矿物资源枯竭而衰落 。
近年来 ， NASA和深空工业公司（Deep Space Industries） ， 行星资源公司（Planetary Resources）之类的企业合作 ， 正准备从近地小行星上开采太空资源 ， 以应对未来的资源危机 。
深空工业公司为此开发了三个系列的航天器用于检查 ， 采样和收获小行星 。 "萤火虫"是呈立方体卫星形式的航天器的三胞胎 ， 负责到检查不同的小行星；"蜻蜓"用以以收集小样本（5-10千克）并将其返回地球进行分析；"收割者"前往小行星 ， 收集数百吨物料 ， 返回高地球轨道进行处理 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片
OSIRIS-REx采样
而就在不久前 ， 美国成功实现其第一次小行星采样 。 该任务于2016年启动 ， 名为OSIRIS-REx ， 其主要目标是从小行星"贝努鸟"向地球输送至少60克样本 ， 试图在"贝努鸟"表面上寻找有机分子 ， 以确定小行星能否给未来的深空探测任务提供燃料来源 ， 并提供信息来帮助地球抵御小行星 。 该项目全程耗时7年 ， 从2016年发射升空 ， 直至2023年返回地球 ， 项目耗资高达11.6亿美元 。
OSIRIS-REx在2016年9月发射升空后与运载火箭分离 ， 并在不久后进入巡航阶段 。 2016年12月 ， 航天器成功执行了首次深空机动 ， 巡航阶段一直持续到2018年12月与"贝努鸟"接触 ， 之后进行样品收集 。
由于收集过程中出现故障 ， 因此有一部分样品通过容器的密封件逸出 。 为了防止样品进一步减少 ， NASA取消了原本要通过旋转操作确定样品质量的计划 ， 以及航行制动操作 ， 提前将收集到的样本存储在样品返回胶囊中 。 2020年10月 ， 样品收集器固定在返回舱中 ， 准备返回地球 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片
OSIRIS-REx飞行路径示意图
"贝努鸟"目前绕太阳公转的周期为1.1955年 ， 每隔六年靠近地球一次 。 平均而言 ， 直径约500m的小行星大约每13万年左右就会撞击地球 。 2010年科学家预测 ， "贝努鸟"在2169年至2199年之间会有八次撞击地球的潜在可能 。 也正是由于它足够接近地球 ， 体积够大 ， 而成为了NASA采样目标 。 因为只有直径大于200米的小行星的表面才可能具有疏松的硬石 ， 以确保样本返回任务的成功 。 直径小于200米的小行星通常因为旋转得太快而无法保留灰尘或小颗粒 。
一切顺利的话 ， 美国首个小行星采样探测器——OSIRIS-REx 奥斯里斯-雷克斯探测器 ， 将在2023年带着至少60克来自"贝努鸟"的原始样本返回地球 ， 这将是人类史上第二次从原始的、富含碳的近地小行星上带回样本 ， 也是迄今为止采集量最大的一次 。 不过这离真正的小行星采矿还差着十万八千里 ， 但面对天价的小行星 ， 人类很难放弃对它的觊觎 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片
16 Psyche
小行星到底多值钱？
最近有一颗小行星火了 ， 这颗小行星名叫"灵神星（16 Psyche）" 。 它是位于火星和木星之间的小行星带上 ， 位于地球大约3.7亿公里 ， 其直径约225.3千米（有很多人觉得它的大小被高估了） 。 通过哈勃望远镜获取到的紫外线频谱数据分析发现 ， 与大多数岩石或冰冷的小行星不同 ， 其几乎完全由金属构成 ， 如同地球的核心 。 其构成物质包括但不限于铁、镍等金属物质 。
据行星科学家预估 ， 考虑到小行星的规模 ， 其金属矿产价值高达100亿亿美元 。 这可是是2019年全球经济总量的1万倍啊 。 考虑到小行星的价值 ， 如果能成功开采 ， 完全不存在得不偿失的问题 。 问题在于我们有没有开采的能力 。
各国设想的小行星开采方案
大多数小行星位于火星和木星轨道之间的主小行星带中 。 它包含数百万个小行星 ， 其中750,000个小行星的直径超过1公里 ， 直径超过200公里的小行星超过200个 。 主带中的小行星是如此分散 ， 以至于大多数小行星相距数十万公里 。
【小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿】小行星比月球更容易开采 。 这是因为即使最大的小行星的引力场也很低 。 这意味着航天器既能飞向小行星 ， 又容易返回太空 ， 相比月球简单直接 。 因此 ， 提取的金属 ， 水和其他有价值的原材料可以很容易地运送到地球或其他地方 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片

随着航天技术的发展 ， 越来越多的国家打起了小行星的主意 。 近年来 ， 各国科学家提出了五花八门的小行星资源开发方案 。 现有的开采设想有露天采矿 ， 竖井开采 ， 磁吸等 。 露天采矿是在某些类型的小行星上 ， 使用铲子或螺旋钻从表面刮下材料 ， 或者对于较大的碎片 ， 可以使用"主动抓斗"将其刮除；竖井开采是在小行星上埋一个雷 ， 然后通过竖井提取物质；而面对金属含量高的小行星则可以直接通过磁铁收集 。
为能建立长期开采基地 ， 可以选择将飞船暂时附在小行星上 。 通过采矿机器人提取原材料并保存在货舱中 。 另一种选择是通过激光切割 ， 将小行星切片送入加工站 ， 精炼成有用的材料 ， 然后送回地球 。 或者 ， 可以直接将捕获的小行星或小行星切片运输到地球轨道的处理站 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片

理性对待小行星开采 ， 中国又做了什么？
虽然目前开采小行星的设想很多 ， 但万变不离其宗 ， 基本想法都是将探测器发射到小行星上 ， 开采资源后带回地球 ， 或直接在太空用于建设 。 但小行星开采也许并不像想象中那么美好 ， 即使是近地小行星 ， 距离地球最近时通常也有数百万公里 ， 人类访问一次可能需要几个月时间 。 如果没有稳定的货运补给 ， 航天员生活会有很大困难 。 毕竟现在人类重返月球都很难 ， 登陆小行星虽然比登陆火星难度小 ， 但要长期驻留 ， 也是规模很大的工程 。 还好 ， 至少目前还没有靠开采小行星解决资源危机的需求 。 据科学家估计 ， 对小行星资源进行真正的开采 ， 至少还要等20年左右 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片

虽然小行星的开采不容易 ， 但随着人类对自然资源的需求的增加 ， 地球上的材料依旧有限 ， 开采小行星便是大势所趋 。 当然 ， 大势面前中国自然也不会落后 。 据中国国家航天局发布的《小行星探测任务有效载荷和搭载项目机遇公告》介绍 ， 小行星探测任务将采用长征三号乙运载火箭发射 。 计划在3年内完成对近地小行星2016HO3的绕飞探测 ， 随后择机附着小行星表面并采集小行星样品 ， 之后返回地球附近释放返回舱 ， 将小行星样品送回地球 。 完成上述任务后 ， 探测器通过地球、火星借力 ， 历经约7年时间飞抵小行星带 ， 对主带彗星133P开展绕飞探测 。 探测器将以飞越、伴飞、附着、采样返回等方式 ， 对目标小行星进行遥感探测、就位探测和采样返回 。
小行星|100亿亿美元的小行星被发现，这也许能解释为何美国热衷地外采矿
本文图片

面对人口的增长 ， 资源的减少 ， 为了养活更多的人 ， 就必须去开采宇宙中的"金矿" 。 只有奔向宇宙的探险才能带领人类走出地球的摇篮 ， 从嗷嗷待哺的婴儿成为探索陌生的少年 。 当未来人回顾当今的历史 ， 就像是我们敬佩郑和下西洋的勇气、意大利怀念罗马铁骑的锋芒 ， 世界将永远眷顾在荆棘中开辟道路的冒险者 。


    推荐阅读


    上一篇：路人街拍，搭配牛仔裤，轻松穿出修长迷人双腿

    下一篇：石油储量|全球最大的无主之地：面积有四个印度大，石油储量达1000亿桶