
小行星采矿真的可行吗?也许我们可以从月球的撞击坑开始
“人类能否同时从小行星和月球的采矿中获益,而无需取舍?还是我们必须以牺牲其一为代价?”

(图源:AstroForge)
科罗拉多州戈尔登市——有人幻想着通过开采蕴藏资源丰富的小行星,让天上掉下的财富滚滚而来。
越来越多的国家正向太空发射探测器,以深入探索小行星中可供利用的丰富资源。
金属小行星主要由铁和镍组成,并含有铂族金属PGM。而碳质小行星则被认为富含含水矿物。

小行星的“诱人样本”已经通过机器人任务被送回地球,例如NASA的OSIRIS-REx任务(起源、光谱解释、资源识别、安全——风化层探测器),在2023年9月将来自小行星贝努的样本带回地球。

NASA的“灵神星号”(Psyche)探测器预计在2029年8月抵达目标小行星灵神星(Psyche)。据推测,这颗小行星拥有一个金属核心,其潜在价值高达数万亿美元。(图源:NASA/亚利桑那州立大学(ASU))
之后那有NASA的“灵神星号”探测器,预计在2029年8月抵达目标小行星——灵神星,这颗小行星可能由岩石和金属的混合物构成,其中金属物质占其总体积的30%-60%。
随时可开采的商业项目?
这时登场的是位于加利福尼亚亨廷顿海滩的初创公司AstroForge。该公司认为,小行星采矿将成为下一个万亿美元级产业,并正全力投入,力求让太空采矿成为一个“随时可开采”的商业项目。

去年二月,AstroForge公司成功将其价值350亿美元的“奥丁号”(Odin)探测器送上太空,前往侦察一颗名为2022 OB5的近地小行星。但是在随后的一个月,该公司宣布由于地面站和通信问题,“奥丁号”已在太空中丢失。
“欢迎来到硬石学院,”AstroForge的首席执行官兼联合创始人马特贾利奇说道。该公司正继续推进接下来的小行星任务——维斯特里号,计划于2026年执行。

私人公司AstroForge专注于小行星采矿。AstroForge该公司成功的将其“奥丁号”探测器送往名为2022 OB5的近地小行星进行勘测,但是后来与探测器失去了联系。(图源:AstroForge)
AstroForge是一家以开采小行星中贵重金属为目的深空采矿公司,首要目标是铂族金属。
该公司的官网解释到:“通过将太空资源引入地球的供应链,我们的目标是减少堆传统地面采矿方式的依赖,以更可持续的方式去探索未来——一个任务,一次脚步。”
月球VS小行星
加拿大渥太华卡尔顿大学的研究教授亚历克斯埃勒里近日探讨了小行星采矿与月球采矿的比较。他的研究成果在上个月于科罗拉多矿业学院巨星的“太空资源圆桌会议”上进行了详细的介绍。
埃勒里提出疑问:“人类能否在不做妥协的情况下,同时享受小行星和月球采矿带来的好处,还是必须以牺牲其中一种为代价来选择另一种?”
埃勒里表示,传统小行星采矿主要集中在贵重物质上,比如贵金属和铂族金属。但是在已知的近地天体中,只有大约每2000颗中才有一颗含有具备经济开采价值浓度的铂族金属。虽然在一些小行星中也检测到了水,但这种存在含水矿物中的水同样十分稀少,大概每1000个近地星球中有一颗具备。
埃勒里认为,尽管小行星具备多样的资源,其中一些月球上并不存在,由于资源过于稀少、过于分散和开采利用的技术复杂度极高,仅靠小行星本身难以支撑工业层面的自给自足。
“如果月球工业能收集到小行星来源的物质沉积物,那它将同时拥有大宗资源和稀有资源,从而在地月球空间形成一个自给自足的封闭式工业体系。”埃勒里认为。

开采那些已撞击到月球上的小行星,是否会比去追逐在太空中快速掠过的自由漂浮小行星更有优势,也因此更有利可图?(图源:NASA/ISS)
利润丰厚的月球资源
根据加拿大温哥华的独立研究员Jayanth Chennamangalam主导的一篇最新研究,开采撞击在月球上的小行星残留物,可能比追逐漂浮在太空中的小行星更有优势,也更具经济效益。
我们知道,在月球漫长的一生中,许多小行星曾撞击过它,这一点从月球表面留下的陨石坑就可以看出。Chennamangalam对Space.com说。
“大多数小行星会在撞击的瞬间汽化,但有些不会,并会留下残留的碎片——这取决于它们的撞击速度。”Chennamangalam说。
但是,这些来自小行星的资源——如铂族金属和水/含水矿物——在月球上还剩下多少呢?
“我们研究的关键发现是月球可能有数千个陨石坑含有铂族金属矿石或含水矿物。”Chennamangalam说。
“因此我们发现,月球上可能含有矿物残留的小行星陨石坑,比可开采的含矿小行星还要多得多。当然,这其中有几个需要注意的前提条件,我们在论文中也进行了讨论。”这位研究员继续补充道。
这篇由Chennamangalam和三位同事合作完成的论文,于今年五月发表在《行星与空间科学》期刊上。
拟成立国际机构
与此同时,一个由伦敦帝国理工学院、圣地亚哥-德孔波斯特拉大学和开罗大学学生组成的团队开始关注这样一种可能性:为了科研、开采、居住的需求,人们可能会主动的改变小行星的轨道。

来自帝国理工学院的乔丹斯通,获得了由拉塞尔“拉斯蒂”施韦卡特颁发的B612基金会的施韦卡特奖。施韦卡特是阿波罗9号宇航员,同时也是太空探索者协会和B612基金会的联合创始人。这个年度奖旨在培养下一代行星防御领域的领军人物。(图源:B612基金会/Abe Snider)
“考虑到商业机构在长期规划上投入巨大,采矿活动尤其可能发生。”学生团队在他们的提案中写道,这份提案主张成立一个国际组织——小行星轨道调整委员会(PAOA)。
这项提案在6月30日的小行星日,于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛厄尔天文台公开仪式上进行了讨论。
新兴风险
PAOA的这个想法获得了B612基金会设立的施韦卡特奖。施韦卡特奖是一个年度奖项,旨在培养行星防御的新一代领袖,并鼓励能帮助保护地球避免潜在小行星撞击的创新想法。
这个奖项以拉塞尔“拉斯蒂”施韦卡特的名字命名。他是阿波罗9号宇航员,同时也是探空探索协会和B612基金会的联合创始人。
PAOA将负责应对人类未来的太空活动可能带来的,对小行星轨道造成意外改变的新风险。
小行星的轨道可能因为多种情况而发生改变,比如航天器的意外撞击、持续但微弱的力、附近小行星间质量分布的变化,或是喷射物质带来的反作用力。(图源:Jordan Stone等人/由NASA图像改编)
B612基金会指出,这份提案强调:随着人类太空活动的不断增加——包括增加小行星采矿、科学探测任务、甚至航天器故障——无意间改变近地天体轨道的可能性也在上升。
B612基金会在声明中解释说,这个国际机构将负责制定全面的科学、技术和政治指南,以管理这些风险,并在太空工业快速发展的背景下,确保行星防御工作能够协调、高效地展开。
BY:Leonard David
FY:casyo8