太空採礦是否是環保選擇？

2020-11-19 新浪探索

　　NASA的牽牛星號登月艙。該月面著陸器設計為月球開發的首個機器，能夠向月球及在月球表面運輸15公噸的設備。一旦登月站建成，人類就可以在月球上開採原料等等。

　　在接下來的50年裡，即便是保守估計，也將有20億至30億人湧入汽車、房屋和最新科技產品等市場。隨著人口高峰即將到來，人類對地球的影響也日益嚴峻——漁業崩潰、瀝青砂耗盡以及野生動物不見蹤跡的枯木林。

　　多麼慘澹的前景！疫情肆虐再加上災難性的山火，未來形勢更加令人憂心忡忡。但是，如果我們打算繼續在這個星球上發展和繁榮，我們將不得不面對這一現實。只是，一個亙古不變的問題是：我們從哪裡獲得資源？

　　有些人認為，解決方案在外太空。

　　在2016年的Recode大會上，傑夫·貝索斯雲淡風輕地建議，我們「不希望生活在一個倒退的世界裡，一個我們不得不控制人口增長的世界。」根據貝索斯暢想的未來，「地球將被規劃為住宅區和輕工業區。」像採礦這類對環境造成沉重負擔的作業，將轉移到地球之外。

　　貝索斯的暢想更像是科幻小說中的場景。但人類也確實已經在朝著這個方向前進。

　　月球可以作為第一個地球外的工業生產和加工地點。除了擁有豐富的原材料之外，月球也是進行更加精細任務的理想場所。極地水庫也將發揮巨大作用，可以為這些任務生產火箭燃料。

　　奔向太空

　　在這個過程中，我們不會放棄重工業。我們學習製造在冰冷的太空中維持生命所需要的東西，以便及時讓我們的地球喘口氣。

　　建立太空工業基礎的競賽也已經開始：馬斯克許諾2028年之前在火星上建立基地；貝索斯自己的太空公司藍色起源正在研究「人類在月球上的可持續生存」；NASA的月球門戶（Lunar Gateway）是一個永久性的空間站，計劃於2020年底之前投入使用。

　　四十年來，火箭發射成本已從每公斤8.5萬美元降至不到每公斤1000美元。NASA希望在未來數年內可以將發射成本進一步壓縮到每公斤100美元以下。這一趨勢，讓太空開採倡導者兼Skycorp的執行長丹尼斯·溫戈越來越確信，太空開採的新時代已近在咫尺。他再次強調說：「在月球上開展工業活動，可以讓我們的地球變得更加美好。」

　　溫戈認為，將原材料從月球運回地球，無異於「將泥土從雅加達運回美國」。與之相反的是，太空開採將設法在冰冷、遙遠的採集地直接就地加工原材料，從而追求利潤最大化。溫戈設想，在不久的將來，一個太陽能月球基地將可以為採礦作業提供千兆瓦級的電力。

　　未來月球基地的概念圖。圖的中央是一個稱為質量驅動器的電磁彈力起飛發射道，可以將飛船送入軌道。由於月球上幾乎沒有大氣層，軌道運輸效率可以大大提高。

　　在溫戈看來，月球表面是進行工業加工的理想場所。溫戈計算得出，「地球上所能得到的最佳真空度為10-5託爾」。（大約是海平面標準壓力的一億分之一）。「但是在月球表面，真空度是10-12託爾。」在這種情況下，你可以有效地將月球浮土（覆蓋在月球表面的碎石）加工成有價值的材料。

　　溫戈說，當你「將浮土加熱到2000攝氏度以上時，其中所含的金屬氧化物會分解成金屬和氧氣。氧氣可以壓縮存儲起來，或用於呼吸。」這可以形成一個自我維持的系統。雖然不能完完全全地物盡其用，但這個系統可以讓採礦中的廢棄物遠離我們賴以生存的賦予生命的生態系統。

　　溫戈認為，月球可以成為新開採技術、發電廠和組裝協議的試驗場所。經過驗證的作業，然後可以從地球和月球向外繼續輻射到小行星帶。據估計，小行星帶的礦物尤其豐富。儘管建立地球外工業的前期成本非常高，但最終的回報或許超出我們的想像。

　　一旦成功在月球上建立基地，我們就可以在太陽系內部開採其他小行星。人類可以在月球軌道上利用本地材料為這些任務製造飛船。

　　開誠布公

　　太空開採帶來的經濟和生態利益，讓菲利普·梅茨格非常同意溫戈的想法。梅茨格是中佛羅裡達大學太空研究所的一名行星科學家。梅茨格謹慎地表示，「我們很快將朝著這個方向發展，這是不可避免的。隨著機器和人工智慧的不斷改善，以及地球上這些行業帶來的環境影響和成本日益增加」，太空開採將越來越可行。但是，如果沒有思慮周到的透明度和立法措施，新的太空工業潮可能會導致無法預料的災難。

　　前NASA導航員、現德克薩斯大學航空工程與工程力學教授莫利巴·哈爾，對健康的外太空資源開採有一些自己的想法。在未來的擴張過程中，哈爾認為，我們可以從古代的原始土地管理方法中汲取經驗。

　　他說，當評估一個新領域，如月球或小行星時，「這並不意味我們不能開採資源，甚至也不意味著我們不能賺更多錢。這只是說明，我們不能將這些東西視為己有。」按著這個思路，立法可以指定礦產豐富的空間領土為公共資源。獲取資源的價格將隨之由管理者承擔。而用來起草這類立法的契約自1980年代以來一直在發展，意味著它們可以作為未來立法的基礎。

　　可以肯定的一點是，我們的地球將如釋重負。毫無疑問，外太空的礦產資源十分豐富。我們如何供養未來數十億人類的解決方案也觸手可及。太空開採是一種富有前景的多極解決方案。但我們肩上的責任也是重大的：避免前人犯下的生態錯誤。（勻琳）

相關焦點

  • 微生物能在太空「採礦」
    本報訊 為了在嚴酷的太空中生存，一些微生物選擇了「採礦生涯」。11月11日，《自然—通訊》發表的一項研究發現，微生物能在零重力條件下提取巖石中具有經濟重要性的元素。這一研究結果表明，讓微生物進行「生物採礦」或可成為定居其他行星的重要手段。稀土元素具有獨特的磁性或催化性能，是電子器件中的關鍵成分。但是，它們開採難度大、成本高，而且很快將供不應求。
  • 第4170回：行星採礦太空淘金，深入探索太空基石
    行星資源公司的目的是要借著開發與實踐小行星採礦的技術以「擴大地球的天然資源基礎」。部分消息指出行星資源公司是由 Arkyd Astronautics 改名而來，但其中一位聯席主席埃裡克·安德森（原太空探險公司創辦人）則表示 Arkyd Astronautics 將會成為行星資源公司的全資子公司。
  • 不遠億萬裡為私企太空採礦趟路
    儘管還存在不確定性,但太空機構和太空採礦公司還將繼續下一代小行星探索的計劃和行動。　　不遠億萬裡為私企太空採礦趟路　　本報記者 房琳琳　　太空飛行器選擇的發射時機很有趣，一些公司正尋求在太空開採稀有礦物或燃料的機遇，如果NASA的努力成功了，將驗證這種努力方向的正確性和可行性。　　專門開發小行星採礦技術的「行星資源」公司總裁和執行長克瑞斯・洛維奇對NASA任務表示衷心祝福，他認為，從太空巖石中採集資源將「釋放探索太陽系帶來的經濟潛力」。
  • 太空採礦檢驗國際法邊界
    《外層空間條約》規定，太空「屬於全人類」，禁止近100個締約國殖民外星天體或在外星天體上開展軍事活動。但現在，隨著小行星採礦越來越逼近現實，相關條款正考慮進行更新——在該條約籤訂之初難以想像的可能性如今卻幾近實現。
  • 太空「生物採礦」有望成真:科學家研究用細菌開採小行星礦藏
    何為「生物採礦」據美國科羅拉多大學博爾德分校官網近日報導，該校航空航天工程科學系的路易斯·澤亞以及地球科學系的傑瑟·科蘭格羅等人，已經從博爾德分校研究與創新辦公室獲得了一筆種子經費，研究利用細菌開採小行星金屬礦藏——所謂太空「生物採礦」的可行性。「生物採礦」早已在地球上實現。
  • 法媒：中國將發射太空採礦機器人
    【歐洲時報九天編譯】科幻電影中的太空採礦將要成為現實？據法國《資本》網站報導，位於北京的中國太空資源開採和利用的公司- 起源太空將於11月發射太空採礦機器人，研究開採小行星的礦產資源問題。根據電氣電子工程師學會的旗艦刊物《IEEE 綜覽》透露，這一太空採礦機器人將通過長徵系列火箭來發射，在人類歷史上尚屬首次。
  • 國際最新研究：微生物可在太空中「採礦」
    這項研究結果表明，讓微生物在太空進行「生物採礦」或成為定居其他行星的重要方面。該研究論文稱，稀土元素具有獨特的磁性或催化性能，是電子器件中的關鍵成分。但是，這些稀土元素的開採難度大、成本高，而且很快將供不應求。隨著人類開始探索其他行星，找到高效簡單提取稀土元素的方式至關重要。微生物已經被用來開採地球巖石中的稀土元素，但它們是否能在低重力或零重力的條件下完成這項工作尚不清楚。
  • 定居其他行星時，微生物可進行「太空採礦」
    pixabay.com發表於《自然-通訊》的一項最新研究發現，微生物能在零重力條件下提取巖石中具有重要經濟價值的元素，這讓人類在定居其他行星時可以考慮利用微生物進行「太空採礦」。微生物已經被用來開採地球巖石中的稀土元素，但它們是否能在低重力或零重力的條件下完成這項工作尚不清楚。科研人員評估了國際空間站上三種細菌在微重力和模擬火星重力條件下的生物採礦潛力。
  • 微生物將「佔領」太空?研究者稱:它們將代替人類去外星「採礦」
    這個發現帶給了科學家們新的啟發：是不是可以在太空中同樣利用微生物，幫助人類進行太空採礦呢？畢竟地球上的資源終有一天會枯竭，人類也必須從太空中去獲取新的資源，才可以維持人類的可持續發展。在國際空間站中，科學家們同樣進行了類似的實驗，最終發現鞘氨醇單胞菌、枯草芽孢桿菌和貪銅桿菌都可以幫助人類在太空微重力，甚至是零重力的環境中，從礦產資源中提取珍貴的稀有元素，這意味著，很快外星「生物採礦」就會啟動了，人類太空文明的建立，或許也將由此而拉開序幕。哪些星球將成為「生物採礦」的實驗基地？
  • 讓微生物做一些艱苦的工作，利用微生物進行太空採礦！
    這項名為BioRock的研究，也是對外星生物的首次測試，也是在太空中首次使用小型採礦反應堆原型。愛丁堡大學英國天體生物學中心的首席研究員查爾斯·考克爾教授說說：我們正在研究三種類型的微生物，這讓我們首次比較了不同微生物在太空環境中的行為。科學家們對微重力如何影響微生物和礦物之間的相互作用知之甚少，但此前的研究表明，微生物附著在物體表面或形成生物膜的過程在太空中不同。
  • ...第37次南極考察、「華龍一號」、褐矮星、微生物太空「採礦...
    科技話題：載人潛水器創紀錄、第37次南極考察、「華龍一號」、褐矮星、微生物太空「採礦」、高反光塗料 2020-11-21 17:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 我國公布太空採礦機器人，下月升空驗證技術，未來將開採貴重礦物
    人類社會的發展離不開礦業資源的開採，時至今日，人類的採礦活動都是在地層中尋礦採礦，而隨著宇航技術的發展，未來人類終將會進入太空採礦，而太空尋礦採礦的目標就是小行星了。，向太空發射自主採礦設備價格高昂，因此不具備現實的可行性，不過任何事業都是從0起步的，世界上一些航天大國已經開始進行一些地外天體的土壤和巖石的取樣工作，比如美國50年前的阿波羅登月計劃就曾經從月球上取回月壤和月巖；日本的隼鳥號探測器也從龍宮小行星上獲取了小行星樣本，目前正在返回地球的過程中；而我國即將發射的嫦娥五號
  • 中國將發射太空採礦機器人
    照片：新華網/鄭濤濤/蓋蒂圖片社長期以來，進行太空開採的可能性吸引了人們的想像，甚至激發了商業風險現在，中國的一家太空創業公司正朝著測試能力的第一步邁進，以識別和提取離地球資源。北京起源太空將於11月啟動其首個「太空採礦機器人」。它是一顆小型衛星（約30公斤），打算進入500公裡高的太陽同步軌道。它將由中國長徵系列火箭作為輔助載荷發射。
  • 稀土之爭延燒太空？美國NASA擬砸200億搶先太空採礦
    於是，地球上幹不過你，在太空總能行吧，美國也打算玩一把「彎道超車」，將目光轉向地球之外的太空。早在2015年，當時的美國總統歐巴馬籤署了《美國商業太空發射競爭法》，該法賦予了太空採礦的合法性。這誘惑誰又能頂得住啊，高盛集團曾預言，在未來的若干年內第一個萬億富翁可能會誕生於太空採礦行業。
  • 太空採礦將成為地球資源短缺的解決方案
    打開APP 太空採礦將成為地球資源短缺的解決方案 cnBeta.COM 發表於 2020-11-18 11:03:58 像採礦這類對環境造成沉重負擔的作業，將轉移到地球之外。 貝索斯的暢想更像是科幻小說中的場景。但人類也確實已經在朝著這個方向前進。
  • 我國將發射太空採礦探測機器人，太空資源爭奪賽開始
    長期以來，進行太空開採的可能性吸引了人們的想像，甚至激發了商業公司投資。現在，我國太空創業公司正朝著測試其探索能力的第一步邁進，以識別和提取離地球資源。北京宇宙空間資源公司「原點空間」 將於11月啟動其首個「太空採礦機器人」。
  • 「工業之美」太空採礦新設想:在小行星內部建設空間站,能克服輻射...
    記者|江帆近年來，「太空採礦」這一話題熱度遞增，但輻射和重力是面臨的兩大難題。現在，有研究團隊找到了克服的方法。圖片來源：Daily Mail該團隊已證明了此方法在數學方面的可行性，即在太空中選擇一個幾百英尺直徑的小行星，並在其內部鑽出空間，建造一個圓柱形的空間站。這項研究前不久發表在美國阿奇夫論文預印本網站上。目前，大多關於太空採礦的設想是，將探測器發射到小行星上，直接開採礦物和稀有金屬。
  • 創遠高新分享:未來採礦技術發展及展望
    中國目前已經供應著世界上95%的稀土，而風力渦輪和太陽能電池板等環保科技產品的新需求，甚至可能超過了中國的陸上供應能力，因此海地稀土的開發利用無疑具有重要的戰略意義。中國在國際海底區域調查和研究工作始於上世紀70年代，目前已經在4個國際水域擁有採礦權。
  • 太空採礦,價值巨大也引發擔憂!可能會導致人類不斷殖民外星行星
    而且一項新的研究表明，小行星採礦可能成為人類殖民其他行星的催化劑。太空巖石是理想的目標，因為它們可以包含貴金屬，如金、銀和鉑。在美國宇航局2018年增加預算後，德克薩斯州參議員泰德·克魯茲說：「我現在就做一個預測。第一個億萬富翁將在太空中誕生。」
  • 炙手可熱的月球商業採礦計劃真的靠譜嗎?
    數十年以來，美國宇航局的月球探索計劃僅是原地轉圈，未來由實業家、工程師和科學家組成的國際團隊，將可能使將月球作為人類工業前哨的太空基地，現在政府和商業公司實驗室已規劃設計了如何實現月球採礦，緊湊型發電、太空機器人和風化層開採等關鍵環節，並稱已取得實質性進展月球採礦的故事實際開始於兩位火箭科學先驅之間的觀點分歧，其中一位科學先驅是維爾納·馮·布勞恩（Wernher von Braun