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世界上有拥有几百亿美元资产的“淘宝”创始人马云、“腾讯QQ之父”马化腾,有拥有上千亿美元资产的美国亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯、微软公司创始人比尔·盖茨……谁将成为第一个拥有万亿美元资产的富翁呢?很可能是在太空采矿的矿业大亨。
由于地球上的资源被不断地开采、消耗,人类已经面临资源枯竭的窘境。地球外的小行星就像一个个飘浮着的矿石宝藏,谁能够率先成功开采这些矿藏,谁就有机会获得超乎想象的财富。
小行星带位于火星和木星的公转轨道之间,在这片区域,据估计至少有50万颗小行星围绕着太阳公转。而有些小行星上,有着大量的矿物资源。
尽管小行星群聚于此,但小行星带覆盖的范围很大,因此,如果有宇宙飞船穿越小行星带,宇航员见到的景象在大多数时候都会非常空旷。
这听起来颇为诱人,不过,小行星带中的小行星有那么多,哪些才是理想的采矿点?
小行星主要有三种:富含碳质(含碳化合物)的小行星、富含硅酸盐的小行星和富含金属的小行星。前两者含有的复杂化合物可以被分解、转化为火箭燃料和氧气,而富含金属的小行星可以给人们提供地球上稀缺的金属资源。
龙宫星是一颗岩石小行星,与地球相距约为3亿千米。它不仅富含碳质,还拥有镍、铁、钴、氮、氢、氨等元素。它的直径虽然不足1000米,但科学家估计,它可以带来800亿美元的利润。
灵神星是小行星带中最大的富含金属的小行星,它的表面90%都是铁,其余的矿产包括镍、金、铂、铜等,简直是个太空中的大铁块。据估计,它含有价值约1万亿亿美元的金属资源。
由于小行星的大小、质量、含有的资源、与地球之间的距离都不一样,因此,如果要获得最大的利润,就需要把这些因素综合起来考虑。如灵神星这样的小行星,它与地球的平均距离长达3.7亿千米,虽然它蕴藏的资源非常丰富,但现有的航天技术很难支持航天器飞行那么远的距离,并带着大量矿产折返。因此,像龙宫星这样靠近地球的小行星才是目前最佳的星际采矿地点。
那么,在太空中如何采矿?又如何在星际采矿场与地球之间往返呢?为此,许多机构或私人公司的科学家展开了一场竞争,提出了许多方案,设计了各式各样的设施。
人们利用天文望远镜寻找可能含有珍稀资源的小行星,并向这些小行星发射探测器。探测器落在小行星的表面后,会对小行星的组成、结构、强度等进行更详细的分析。
如果确定这颗小行星具有很高的价值,就可以派出载人太空采矿船,对小行星上的矿产进行开采。
1.露天采矿:用铲子或螺旋钻直接从小行星的表面刮下矿物。
2.钻井采矿:像在地球上开采石油一样,在小行星上挖掘钻井,将深埋在地底的物质提取出来。
3.磁力采矿:用大型的电磁铁把矿物颗粒吸上来。这种方法适用于金属含量比较高的小行星。
含碳化合物和硅酸鹽可以转化为火箭燃料和氧气;金、银、铂等贵金属和其他珍稀材料,由采矿船运回地球;铜、铁等常见金属,则用于在小行星表面建造冶炼厂和人类定居点。
冶炼厂建好以后,采矿船挖出的矿物还能直接在冶炼厂进行精炼,这样就可以减轻货物的重量,降低采矿船的运输成本。人类定居点则给驾驶采矿船、维护冶炼厂的人们提供了舒适的休息环境,以便更好地执行任务。
今年2月,日本发射的“隼鸟2号”探测器在龙宫星表面短暂停留,将于2020年带着获取的样本返回地球。
2022年,美国宇航局将向灵神星派出一艘宇宙飞船,它将在2026年抵达,在灵神星的轨道上开展探测。
想象一下,未来的矿工可能是这样工作的:他们驾驶着太空采矿船在星际间飞行,来到小行星采矿场;采矿船拥有智能化的运行程序,无须手动操控就能自主开采矿藏。矿工们一部分留在船上监督采矿船作业,一部分在人类定居点休息,就像在地球上的矿区一样;定居点通过模拟地球重力,让人们感觉像在地球上;定居点拥有各种生活、娱乐设施,供人们闲暇时使用。每完成一次任务,他们便带着资源返航。
人类定居点还能进一步扩建,成为永久性的“太空都市”。当科学技术进一步发展时,人类将会以这些太空都市为起点,足迹踏遍整个太阳系。
由于小行星的体积和质量比较小,因此也有科学家提出,可以让宇宙飞船直接把小行星拖回地球进行开采。
在地球上空的空间站轨道,还能建立用于接收、加工处理小行星的“空中港口”。小行星就在这个港口被加工、出售。
不过,目前人们掌握的技术还不够发达,开采小行星所需的材料、能源成本非常高,我们离这个设想的实现还有很长的路要走。预计需要25年,人们才能完成初步的星际采矿测试,之后再过25年,大规模的星际采矿才会开始。
科学家提出的各种方法和设计,也将面临无数的考验,谁的方法成本低、效率高,谁就能成为星际采矿这个全新工业领域的引领者,谁就能成为世界上第一个万亿富翁。