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小行星殖民時代即將到來,你準備好了嗎

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歐洲新太空經濟大會11月底將在盧森堡舉行。在中國科學院國家太空科學中心研究員楊震看來,探尋深空資源利用的商業新模式將是此次大會重要議題之一。

探索宇宙,一方面是為了滿足人類的好奇心。與此同時,人們也渴望能從深空資源中獲益。

“截至目前,人類已經開展了200余次深空探索活動。太空資源利用與開發已成為全球熱點,小行星殖民時代即將到來。” 楊震對科技日報記者說。

小行星上都有啥

小行星是太陽系內類似行星環繞太陽運動,但體積和品質比行星小得多的天體。離地球比較近的小行星,被稱作近地小行星。此外,在火星和木星之間還存在一個小行星帶,約90%已知的小行星位於小行星帶中。

雖然個子小,它們的數量卻很龐大。據估計,太陽系內大概有數百萬顆小行星。而對於小行星,人們目前了解得還不夠多。

“60%以上的小行星,我們都沒有獲取它的詳細光譜數據,有些即使有光譜數據,但對它的分析僅停留在表面成分,並不知道它的內部構成。”楊震指出,目前對於小行星上是否有大量稀有資源或貴金屬仍存在一定爭議。

但初步觀測的結果也讓人們為之興奮。科學家估算,直徑約2.5千米的3554號小行星Amun,可能蘊含著價值超過20兆美元的鉑和其它金屬礦藏。而直徑為252千米的小行星16-Psyche塞姬,其礦藏價值則被認為是一個天文數字:美元。

如果要殖民小行星,前期的“勘探”必不可少。事實上,美國、歐洲、日本都有各自的小行星探測計劃,開展了一些探測項目。早在2003年,日本“隼鳥”號探測器就踏上了探訪小行星“系川”的旅途。16-Psyche塞姬也被美國國家航空航天局(NASA)列為探測目標之一。NASA計劃於2022年向其發射探測器。

太空挖礦靠譜不

如果進一步的探測表明,小行星上確實有著富可敵國的礦藏資源。那麽,怎麽能“挖礦”回來呢?

去小行星采礦,成本是首先要考慮的現實問題。楊震打了個比方,將一個探測器送達目的地的成本相當於與探測器重量相等的黃金。

“隼鳥”號的重量是495千克,可它采回的樣本只有幾克,如果用同樣的設備去小行星采礦,那明顯得不償失。”楊震說道。

不僅存在成本的問題,工具也是個難題。出於成本的考慮,探測器本身的體積和重量不可能太大,同時小行星上幾乎沒有重力,可以不必使用太重的機器。因此,去太空采礦,還要研發適合探測器搭載的專用挖掘設備。

一點點地挖,再一點點地運回來,似乎不太現實。楊震介紹,他的同事、中國科學院國家太空科學中心研究員李明濤就提出了一個大膽的設想——用一個大袋子“裝”一顆小行星回來。

李明濤團隊瞄準那些與地球擦肩而過的小尺寸近地小行星。按照設想,首先要建造一艘攜帶巨型袋子的飛船,當飛船靠近小行星時,打開袋子將其包裹住,然後通過影響小行星的飛行方向使其靠近地球軌道,最後將小行星安全帶回地球。

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隨著新興力量的加入,深空探索俱樂部的傳統格局將會擴展和改變。比如,印度成功發射了火星軌道飛行器“曼加裡安”號;韓國發布了月球探測任務構想;以色列加入了歐空局的木星探測器JUICE計劃。

越來越多的中小國家計劃進行深空探測項目。同時,越來越多的風險投資和私人公司將注意力集中於深空探測領域,目的是小行星資源的挖掘和利用。這意味著,小行星殖民時代即將到來。

隨著深空任務數量的增長,對深空測控、通信導航等基礎設施的需求也會日益增多。楊震認為,目前深空測控通信導航等基礎設施的建設嚴重滯後,大型地面設施都掌握在少數大國手中,服務容量和性能有限。此外,受政治因素影響,難以對中小國家和私人企業開放。

針對這一瓶頸,中國科學院國家太空科學中心研究員吳季帶領團隊,提出了一種商業化的解決方案。該方案計劃在地球和火星之間的日心軌道上部署6顆衛星,組成雷射中繼通信與導航衛星星座。

“該基礎設施面向中小國家和私人企業開放,為金星到小行星帶乃至木星軌道範圍內的各類深空飛行器提供連續的中繼通信和導航服務,同時具備小行星光譜數據普查能力。”楊震介紹。

來源:科技日報

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