新知：太空，下一個淘金場？

小行星采礦示意圖 　　制圖：張芳曼

應對地球的資源枯竭，太空是一個不能忽略的選項。從空間太陽能到小行星采礦，科學幻想者們一直試圖向天索取，但是實際進展卻總是雷聲大、雨點小。

伴隨著近日天外飛石“襲擊”地球的新聞廣為人知，太空采礦這一設想再次進入大眾的視野、成為熱議的話題。而著名導演詹姆斯·卡梅隆以及谷歌創始人拉里·佩奇和埃里克·施密特對太空采礦業務進行投資的消息，更為這支太空狂想曲吹響前奏。人類的手，能否拉開天幕覓得全新的淘金場？

——編  者

一場天外飛石，日前導致俄羅斯約1200人受傷，近3000座建筑物受損。與地球擦肩而過的“偶遇”，甚至“投懷送抱”釀成慘劇，讓人類對這些太空里的“石頭”心生忌憚。但是，禍兮福所倚，這些不速之客往往“身家豐厚”、資源富集，引得不少人打起了主意：將小行星變為采礦場。

昂貴的石頭

金屬型小行星最具開采潛力，直徑千米蘊藏價值近萬億元的鉑

小行星是太陽系早期的孑遺，目前已知太陽系內的小行星絕大多數分布在火星和木星軌道之間、被稱為“小行星帶”的區域，其余的則散落各處，有一些還會對地球的安全構成潛在威脅。

小行星總數巨大，化學與礦物組成也十分豐富多樣，為開采提供了多種資源。科學界目前將小行星劃分為石質、碳質和金屬等多種類型。這其中最值得開采的無疑是金屬型。金屬型的小行星主要由鐵、鎳構成，并含有多種其他金屬元素，特別是鉑、銠、銥、鋨等珍稀金屬。據專家分析，直徑僅1000米的金屬型小行星就可能重達20億噸，其中含有2億噸鐵、3000萬噸高品質鎳、150萬噸戰略金屬鈷以及7500噸鉑系金屬混合物，單單鉑的價值就高達1500億美元（約合9363.6億元人民幣）。

除了“身家豐厚”，比起月球、火星等星球，小行星還具有獨特的開采優勢。

小行星的重力幾乎可以忽略不計，大大方便了飛船起降和采礦設備的建設，還可為高技術產業研發提供微重力環境。另外，將不同種類的小行星組合開采還能提高利用的效率：金屬小行星上的貴金屬可運回地球，價值不高的普通金屬可就地使用，成為搭建太空中的采礦營地及居所的材料；碳質小行星上可能富含的水冰可分解成飛船所需的氫氧燃料，或滿足航天員的生活需要，降低太空采礦的成本。

開采的實現

初期將目標鎖定近地小行星，依靠自動機械或是最可行辦法

要實現太空采礦，首先得進行探測、選好目標。出于成本與技術的考慮，初期的太空采礦會優先瞄準近地小行星。

目標確立之后，剩下的問題就是如何開采。由于小行星上的微重力環境，飛船設備的著陸、固定、挖掘與收集都會與在月球上截然不同。

著陸時，需要將錨鏈像炮彈一樣發射出去，牢牢釘死在小行星表面，再逐步收緊錨鏈使飛船降落。挖掘時，采礦機器也需要一直抓緊地面，以防止飛離。最麻煩的是收集礦石。開采出來的礦石碎塊會飄走，因此，露天作業可不行，還需要在礦坑上方搭建起阻攔與收集礦石的“天篷”。

最后一個步驟，就是將開采得到的資源運回地球了。直接運礦石當然是最簡便的方法，不過考慮到運力有限，科學家們可能更傾向于就地冶煉，只運回金屬。這樣一來，人們還需將冶煉設施先行運至采礦地點。

如果要進軍到小行星的“大本營”去開采，那么面臨的技術挑戰將更加嚴峻。“小行星帶”的太陽能利用率只有地球附近的幾分之一至十幾分之一，能源供應將成為瓶頸。同時，遠距離還為遙控操作帶來延時問題。“小行星帶”距地球有10多分鐘的通信時延，使人類的遙控難以跟上情況的變化。所以，將采礦完全交由自動機械來做也許是最具可行性的辦法。

不過，隨著科技的不斷發展，人們也許會在合適的礦場上建設基地，以便專業人員能夠親臨現場，進行巡視維護，以及應對其他更復雜的操作。