人類初步觀測探測表明，太空中的小行星可能蘊(yùn)藏著豐富的燃油和貴重金屬等礦產(chǎn)資源，如果情況屬實(shí)的話，太空豈非可以成為人類取之不盡的巨大淘金場？

2013年1月15日，一顆編號為2012DA14，直徑約45米的小行星與地球擦身而過，這顆體積與足球場相當(dāng)?shù)男⌒行蔷嚯x地球最近時(shí)僅有27000千米，甚至比人造地球同步衛(wèi)星的距離還近。也就在同一天，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克遭遇了一場突如其來的隕石雨，隕石在空中爆炸引發(fā)的沖擊波震碎了當(dāng)?shù)鼐用竦拈T窗玻璃，并導(dǎo)致1200余人受傷。

這兩次事件加深了人們對地球未來遭遇小行星撞擊的憂慮，不過擔(dān)憂之余人們發(fā)現(xiàn)，這些“不速之客”原來都是寶貝，他們其實(shí)可以算得上是“上帝的饋贈(zèng)”。

既然是“送上門來”的寶貝資源，我們何不把它充分利用起來呢？

“身家豐厚”的石頭

也許你會(huì)認(rèn)為這是個(gè)瘋狂的想法，但事實(shí)上，利用小行星上的寶貴資源造福人類的想法在科學(xué)界由來已久。小行星是太陽系早期的孑遺，目前已知太陽系內(nèi)共有70萬顆以上的小行星，其中90%以上分布在火星和木星軌道之間被稱為“小行星主帶”的區(qū)域，其余則散落太陽系各處，有的還經(jīng)過地球附近，對地球的安全構(gòu)成潛在威脅。不過，科學(xué)家們在對這些小行星做出初步的觀測探測之后發(fā)現(xiàn)，這些小行星可能蘊(yùn)藏著豐富的燃油和貴重金屬等礦產(chǎn)資源。

通過對小行星的光譜以及對落在地球上的隕石進(jìn)行分析，科學(xué)家們將小行星劃分為石質(zhì)、碳質(zhì)和金屬等多種類型。這其中，金屬型的小行星主要由鐵、鎳構(gòu)成，并含有多種金屬元素，特別是鉑、鈷、銠、銥、鋨等珍稀金屬。據(jù)亞利桑那大學(xué)的約翰·劉易斯教授分析，直徑僅1千米的普通小行星重達(dá)20億噸，在其地殼中含有2億噸鐵，3000萬噸高品質(zhì)鎳，150萬噸戰(zhàn)略金屬鈷以及7500噸鉑系金屬混合物，這其中單是鉑一項(xiàng)的價(jià)值就高達(dá)1500億美元。

在全球金屬消費(fèi)量日漸攀升、地球能源緊缺的今天，設(shè)法開發(fā)小行星蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)等資源顯得尤為必要。

開采優(yōu)勢與困難同在

除了“身家豐厚”外，比起開發(fā)月球、火星等星球，開發(fā)小行星還具有獨(dú)特的開采優(yōu)勢。首先，小行星的重力幾乎可以忽略不計(jì)，開采時(shí)大大方便了飛船起降和采礦設(shè)備的建設(shè)，還可為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)提供低重力環(huán)境；其次，小行星的總數(shù)巨大，化學(xué)組成多樣化，可提供不同的資源以供開采利用，其蘊(yùn)含的珍稀金屬可運(yùn)回地球，而普通金屬可就地利用，用于搭建太空中的采礦營地及居所；另外，碳質(zhì)小行星上富含的水冰可分解成飛船所需的氫氧燃料，或用來滿足航天員的生活需要，降低太空采礦的成本。

然而，科學(xué)家在計(jì)劃開采的同時(shí)，一些最基本的問題也隨之而來：小行星的低重力環(huán)境也是一把雙刃劍，加之缺少磁場、大氣層和臭氧層，無法屏蔽太陽及宇宙輻射，對航天員的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅；主帶小行星距離太陽十分遙遠(yuǎn)，太陽能的利用率只有地球附近的幾分之一至十幾分之一； 大多數(shù)小行星的結(jié)構(gòu)疏松，開采和利用較為低效；主帶小行星遭受隕星撞擊較為頻繁，人類辛苦建成的營地很容易就被摧毀。這些都是開發(fā)小行星資源不得不面對的困難和挑戰(zhàn)。

自動(dòng)機(jī)械采礦或是可行辦法

雖然有困難也有挑戰(zhàn)，但是面對這個(gè)天然的大礦藏，科學(xué)家們還是想盡一切辦法，并做好周密規(guī)劃，期待著將太空采礦付諸實(shí)踐。

要實(shí)現(xiàn)太空采礦，首先要進(jìn)行探測、選好目標(biāo)。出于成本與技術(shù)的考慮，科學(xué)家們將初期的太空采礦目標(biāo)優(yōu)先瞄準(zhǔn)了近地小行星。目標(biāo)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(huán)境，飛船等設(shè)備的著陸、固定、挖掘與收集都會(huì)與在月球上截然不同。

飛船等設(shè)備在小行星上著陸時(shí)，需要將錨鏈像炮彈一樣發(fā)射出去，牢牢釘死在小行星表面，再逐步收緊錨鏈?zhǔn)癸w船降落。利用采礦機(jī)器進(jìn)行挖掘時(shí)，采礦機(jī)器也需要一直抓緊地面，以防止飛離。然而在小行星上挖掘出礦石以后，最麻煩的就是如何收集礦石，微重力環(huán)境下開采出來的礦石碎塊會(huì)馬上飄走，因此，只采用露天作業(yè)可不行，還需要在礦坑上方搭建起阻攔與收集礦石的“天篷”。

采集到礦產(chǎn)之后，還需要考慮如何將開采得到的資源運(yùn)回地球。科學(xué)家們目前所設(shè)想的運(yùn)輸方案主要有三種：一是直接運(yùn)送礦石回地球，二是就地冶煉后運(yùn)回金屬，三是將小行星整體拖曳到繞地軌道再行開采。相比運(yùn)送礦石，運(yùn)回金屬可大大降低運(yùn)輸成本，但這樣一來，人們還需要將冶煉設(shè)施先行運(yùn)至采礦地點(diǎn)。最后一種設(shè)想看似離譜，但以現(xiàn)有的技術(shù)手段并非無法做到，且俘獲來的小行星可為建設(shè)太空補(bǔ)給站提供平臺(tái)，同時(shí)也能為未來地球防御小行星撞擊事件進(jìn)行先期的技術(shù)儲(chǔ)備與實(shí)踐。

跟開采近地小行星相比，到小行星的“大本營”——小行星主帶采礦，面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)將更加嚴(yán)峻?！靶⌒行侵鲙А钡奶柲芾寐手挥械厍蚋浇⌒行堑膸追种恢潦畮追种?，開采所需的能源供應(yīng)將成為瓶頸。同時(shí)，遠(yuǎn)距離還為遠(yuǎn)程遙控操作帶來延時(shí)問題，“小行星帶”距地球有10多分鐘的通信時(shí)差，使人類的遙控難以跟上情況的變化。由此，科學(xué)家們認(rèn)為將采礦完全交由自動(dòng)機(jī)械來做也許是最具可行性的辦法。

不過，隨著科技的不斷發(fā)展，人們也許能夠在合適的礦場上建設(shè)基地，以便專業(yè)人員能夠親臨現(xiàn)場，進(jìn)行巡視維護(hù)，以及應(yīng)對其他更復(fù)雜的操作。

太空采礦對未來的影響

截至目前，人類對小行星還僅僅停留在零星的無人探測階段。

2010年，日本發(fā)射的“隼鳥”號小行星探測器在小行星“絲川”登陸采樣后，克服千難萬險(xiǎn)，首次將月球以外小行星的樣品送回地球。目前尚有美國的“黎明”號，它于去年七月結(jié)束對灶神星的考察并繼續(xù)前往谷神星，預(yù)計(jì)2015年到達(dá)。與世界領(lǐng)先水平相比，我國在小行星探測領(lǐng)域才剛剛起步。2012年12月13日，“嫦娥二號”飛掠距離自己3千米處的4179號小行星“戰(zhàn)神”，并用太陽翼監(jiān)視相機(jī)拍下近距離清晰影像，從而實(shí)現(xiàn)了中國小行星探測 “零”的突破。

除了發(fā)射小行星探測器之外，一個(gè)更大膽的行動(dòng)也正在策劃當(dāng)中。一家頗具雄心的太空探索和自然資源公司——美國“行星資源”公司，計(jì)劃將從地球附近的小行星上開采貴重金屬，這項(xiàng)計(jì)劃如今已得到谷歌首席執(zhí)行官拉里·佩奇與著名電影導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆等眾多富豪的資助。

“行星資源”公司于2010年11月成立，它的目的是要借開發(fā)與實(shí)踐小行星采礦的技術(shù)“擴(kuò)大地球的天然資源基礎(chǔ)”。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化小行星采礦這項(xiàng)長遠(yuǎn)目標(biāo)，該公司現(xiàn)已開始制造用于觀測小行星的太空望遠(yuǎn)鏡，下一步將遣送探測器到選定的小行星附近進(jìn)行勘察。與此同時(shí)，美國另一家名為“深空工業(yè)”的公司也躍躍欲試，計(jì)劃在兩年內(nèi)發(fā)射第一架名為“螢火蟲”的無人探測器。

未來，太空采礦一旦實(shí)現(xiàn)，將會(huì)為人類提供取之不盡的礦石、能源，同時(shí)礦星上的基地也可作為人類向宇宙更深處探索的驛站，拓展人類生活的疆域。