我们距离太空采矿还有多远？|太空|小行星|月球|超级地球|采矿

*本文为《半月谈内部版》2024年第5期内容

遥远又神秘的小行星上丰富的资源受到政府、学界、媒体等广泛关注。当科幻电影中小行星采矿的桥段在现实中被热议，不禁让人思考：我们距离小行星采矿究竟还有多远？

从近些年的媒体报道来看，美国、日本等国已向小行星发射了探测器，开展小行星探索计划，并带回了小行星物质样本。受访专家认为，虽然从技术发展和成本角度考虑，小行星采矿短期内不具备可行性，但可进一步加大相关探测、开采技术研究，为小行星采矿等做好前期技术搭建。

小行星采矿“走出”科幻电影

一台探测器遨游在孤独的宇宙中，当它锁定一颗小行星后，调转方向、着陆、伸出机械臂开始开采矿物……

这样的情节目前只出现在科幻电影中。现实中，随着人类对小行星的研究和探测不断深入，小行星采矿是否具有可行性屡成热门话题。

据公开资料介绍，小行星是绕太阳运行的小型岩石天体，它们要比同样绕太阳运行的行星小得多。按成分划分，小行星主要分为C型（含碳）、S型（硅酸盐加上金属的混合物，类似于镍铁石陨石）和M型（主要由铁镍构成）。当前，世界各国对铁、铂和镍等金属的需求量很大，很多是具有战略性的矿产资源。以铁镍材料为例，它能够制造出高精度、高可靠性的电子器件，也是航空、航天器发动机和其他高温机械零件的理想材料。

随着地球自然资源不断被开发，一些国家更加重视获取资源的新途径，将目光投向小行星。有媒体报道，小行星数据库Asterank追踪了60多万颗小行星的相关数据。据其评估，不少小行星价值超过百万亿美元。如此“价值连城”的小行星，让一些国家看到了先机。

美国是最早开展行动的国家之一。《美国商业太空发射竞争法案》于2015年签署生效，允许个人和私营企业进行太空采矿。“谁发现归谁”的规定在当时引发媒体对“太空淘金”的热议。随后，美国、日本等国家发射探测器开展小行星探索计划，并已有探测器携带小行星样本回到地球。

日本宇宙航空研究开发机构的小行星探测器“隼鸟2号”于2014年发射起航，在2020年从小行星“龙宫”返回，带回约5.4克行星表面样本，首次在地球以外确认“生命之源”氨基酸的存在。目前，“隼鸟2号”还在继续其太空之旅，将对另一颗小行星进行探测。美国国家航空航天局（NASA）于2016年向小行星“贝努”发射了“冥王号”探测器，于2023年9月带回含有微量水和碳的样本。

技术难关和成本高昂成现实难题

尽管小行星采矿前景广阔，能为各国储备战略资源提供充足支撑，但想在遥远的小行星真正实现勘探、采集并非易事。从技术、成本等多方面考虑，人类还需要突破层层难关。

——从技术层面分析，人类对小行星的探索仅处于初级阶段。

受访专家认为，尽管人类已开展深空探测计划，发射探测器造访木星、土星、天王星和海王星等，对这些行星的了解愈发深入，但探测和采集的难度不可同日而语。

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员徐振邦说，小行星采矿的流程可划分为三个阶段。先是探测，通过发射探测器确定小行星上是否存在贵金属等资源。再是勘探，根据该小行星的成分、与地球的距离、到达它所需的时间，以及其飞行和旋转速度等因素确定勘探方式，采集样本并对其表面进行挖掘，确认是否有足够材料可供开采。最后一步才是开采。

目前人类在这一领域的技术进展仅突破了勘探的初级阶段，即将少量样本带回地球。“冥王号”探测器是在采样臂与“贝努”表面接触后发射了一发压缩氮气，用采样臂头部捕获气体扬起的表面物质；“隼鸟2号”则是在接触表面后发出钽质子弹，捕获子弹扬起的物质。

——高昂成本导致商业化小行星采矿面临挑战。

从地球飞往遥远的小行星，动用一系列高科技设备、技术实施矿物采集，这不仅需要技术突破，更需要持续投入大量资金加以支持。国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光认为，即便太空发射的成本能降低，更多也是在近地层面，而对于深空探索来说，航天运输成本实质性降低还有很长的路要走。有外媒评论称，高昂的投入成本、漫长的时间周期、预测潜在利润的难度等因素，使一些小行星采矿公司许诺的可观利润并不能在短期内实现。

已有高科技企业由于资金问题导致计划失败。早在十多年前，美国深空工业公司和行星资源公司就启动了相关项目，从多个投资公司吸引风险投资。但最终都未开发出独立的盈利平台，导致许多投资者纷纷撤资。

既要“仰望星空”也要“脚踏实地”

我国在航空航天领域成果丰硕、发展迅速，在深空探索领域也逐步深入。未来，我国也会在月球探测、行星探测和运载技术等领域进一步发力。

国家航天局公布了我国探月工程四期、深空探测任务后续规划。公开消息显示，我国计划2030年前实现中国人首次登陆月球，也开始着手实施小行星探测任务。“天问二号”探测器预计在2025年前后发射，对一颗近地小行星进行探测并采样返回。

“虽然现在带回的小行星样本量很少，但科学研究价值非常高。从科学研究和牵引航天技术发展等角度来看，都有必要对小行星进行探测。”杨宇光认为，考虑到高昂的航天运输成本和小行星低重力资源等因素，在采矿应用层面，小行星资源的原位利用争议较少，但带回地球的模式还值得商榷。