嫦娥五號,月潮和稀土

2020-12-04 產業前沿

中國探月工程嫦娥五號探測器11月24日由長徵五號遙五運載火箭成功發射,順利進入預定軌道,開啟中國首次地外天體採樣返回之旅。探測器於12月1日成功著陸月面後,開展了太陽翼展開、機構解鎖等相關準備工作。

12月2日,探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝。

站在全球的視野,嫦娥五號的功勳,頒十個「谷歌月球X大獎(GLXP)」都不夠。是的,火星有些遙遠,而月球採礦越來越近。

淘金熱一樣的「月潮」已經開始

1848年,加利福尼亞發現了黃金,掀起了加利福尼亞淘金熱。追逐財富的人絡繹不絕。只有一小部分礦工從19世紀的淘金熱和其他淘金熱中致富。但也有許多人通過向定居者提供交通基礎設施、住房、物資和妓院而致富。

且不論早期阿波羅登月的真假,如今探月、月球村、月球採礦風靡全球......「月潮」已然開拔。

為SpaceIL建造著陸器的以色列航空航天工業公司(Israel Aerospace Industries)曾宣布,計劃與德國OHB公司合作,向歐洲航天局(European Space Agency)提供商業月球有效載荷交付服務。SpaceX公司已經在2019年2月成功發射了以色列的Beresheet商用月球著陸器。

提供了2000萬美元的獎金谷歌月球X大獎(GLXP)吸引了幾十個隊參加了比賽,不過,沒有一個優勝者獲得大獎。

Astrobotic Technology公司計劃在2020年或2021年初搭載阿特拉斯五號火箭發射第一艘宇宙飛船「遊隼」號月球著陸器。月球快遞公司與火箭實驗室籤訂了一份合同,將發射多達5次的電子火箭。日本公司ispace inc.已經與SpaceX的獵鷹9號(Falcon 9)籤訂了兩項發射合同,第一次是在2020年,第二次是在2021年。其他仍然活躍的團隊包括印度的TeamIndus和德國的PTScientists。

美國宇航局的商業月球有效載荷服務計劃(CLPS)正在增加進一步的激勵。根據這項計劃,NASA將購買私營公司的服務,將小型著陸器和漫遊者送上月球。這些目標包括勘探、原位資源利用(ISRU)和月球科學。該項目將在未來10年提供多達26億美元的合同。該計劃的第一個任務最早可能在今年年底啟動。

2018年11月29日,美國國家航空航天局宣布挑選出9家有資格競爭CLPS合同的公司。包括Astrobotic Technology和Moon Express,這兩家公司都參與了GLXP的競爭。只有美國公司有資格參加GLXP競賽,但參加GLXP競賽的兩家外國團隊目前正與競爭CLPS合同的美國公司籤訂分包合同:ispace inc.與德雷柏實驗室(Draper Laboratory)合作,TeamIndus是Orbit Beyond領導的團隊的一部分。與CLPS合同競爭的還有深空系統公司、螢火蟲航空航天公司、直覺機器公司、洛克希德·馬丁公司和Masten空間系統公司。

與此同時,藍色起源公司正在開發一種更大的月球著陸器,名為「藍月亮」,可以在月球上著陸數噸貨物。德國OHB和MT航空航天公司已經利用藍色起源公司的新型格倫火箭和藍月亮著陸器在2023年向月球運送有效載荷。

著陸器和漫遊者將被送往月球上的許多地方,告訴我們更多關於可用資源的信息。包括像好奇號火星探測器上的樣品分析實驗室在內的漫遊者將提供有關月球巖石和土壤成分的詳細信息。可能會發現金、鉑族金屬和稀土金屬的礦床。在這方面特別有希望的是月球上有許多撞擊坑。在小行星撞擊地球的隕石坑中發現了高濃度的貴金屬。月球上蘊藏著豐富的資源,採礦很可能成為月球上的主要產業。

歐洲航天局局長喬安-迪特裡希-韋爾納(Johann-Dietrich Woerner)2016公布了一項太空計劃,在月球上建造一個「月球村」,未來人類將從月球表面獲得天然資源,建造一個國際性人類基地,用於科學研究、商業和旅遊。韋爾納說:「我們會聯合美國、俄羅斯、中國、印度和日本的航空機構,以及其他貢獻較小的國家一起加入『月球村』建設,希望『月球村』能成為一個國際探索項目」。

他還說,有些國家可能會對開採月球上的稀土元素和氦產生興趣,月球村的計劃會在2030年左右完成。

月球資源豐富,稀土知多少?

1967年10月生效的《外層空間條約》(Outer Space Treaty)規定,月球不屬於任何一個國家。

探測結果表明,月球上的資源極為豐富,尤其是地球極度缺乏的氦-3,及稀缺的鈦、稀土、鈾和釷等礦產資源。此外,還有太陽能等其他潛在能源。

克裡普巖是月球高地三大巖石類型之一,在月球上分布很廣泛,風爆洋區的克裡普巖被後期月海玄武巖覆蓋,富含釷、鈾元素、稀土元素和磷。

據報導的探測數據表明,風暴洋區克裡普巖中的稀土元素總資源量約為225億至450億噸。

21世紀以來,美、俄、日本等多國一直在探索和獲取月球的稀土資源的開採的方法和計劃,擬進行商用。

月球上蘊藏著豐富的資源,採礦很可能成為月球上的主要產業。當然,前提是有一方面的全球合作。

早在2013年12月14日,中國嫦娥三號成功實施軟著陸把我國自主研製的「玉兔號」月球車送上了月球,外媒報導中國玉兔蹦上月球是為了開發月球的稀土資源。

嫦娥挖土打包,人類月球工程裡程碑

新華網記者從國家航天局獲悉,2020年12月2日22時,經過約19小時月面工作,嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動採樣,並已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。採樣和封裝過程中,科技人員在地面實驗室根據探測器傳回數據,仿真採樣區地理模型並全程模擬採樣,為採樣決策和各環節操作提供了重要依據。著陸器配置的月壤結構探測儀等有效載荷正常工作,按計劃開展科學探測,並給予採樣信息支持。


嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動採樣(月球挖土封裝),並已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中,這應該是人類月球工程的裡程碑事件。

俄羅斯羅巴切夫斯基下諾夫哥羅德國立大學物理系主任亞歷山大∙馬雷舍夫向衛星通訊社表示,嫦娥五號探測器成功著陸使中國更接近實現月球採礦和建設月球基地。

是的,月球採礦、開採稀土前進了紮實的一步。

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