李 扬

近来,“一颗小行星价值数万亿美元”等话题屡屡引发关注。如果未来人类真的在太空建起第一座矿山,会最先开采什么?答案或许出人意料:很可能不是昂贵的金属,而是水、氧,甚至是土壤。

谈到太空矿产,人们通常想到的是:地球资源越来越紧张,于是人类飞向月球或小行星开采矿产,再把资源运回地球。这种设想并非完全没有道理。月球表面部分岩石含有钛、铁,也检测到稀土,不少小行星则含铁、镍和铂族金属等。然而,从“有资源”到“能开采”,再到“值得运回地球”,仍隔着很长的距离。

判断一种资源是否值得开发,要综合考虑矿体规模、品位、赋存状态、开采方式、能源消耗、加工难度以及运输成本等。尤其在太空,开采和运输成本往往决定了一切。既然如此,为什么还要去太空采矿?其实,人类真正需要的,未必是把资源带回地球,而是让资源留在太空发挥作用。

今天,人类开展月球探测和深空探测,几乎所有物资都来自地球:宇航员饮用的水、呼吸所需的氧气,火箭燃料,科研设备……如果只是“打卡式”登陆月球,这种方式尚可维持;但如果要建立长期运行的月球科研站,并以月球作为继续探索火星和深空的基地,仅依靠地球不断补给,将越来越困难。因此,各国航天机构近年来越来越关注一个概念:就地资源利用。

所谓“就地资源利用”,就是尽可能利用月球、火星或小行星当地已有的资源,生产人类所需要的产品,而不是什么都从地球运过去。在这种逻辑下,资源价值的标准发生了变化。在地球,一吨水没有太大经济价值;但在月球,一吨水可能比黄金更加珍贵。同样,月壤也不只是普通的尘土。月壤中含有丰富的硅、铁、铝、钛以及与这些元素结合的氧。未来,人们有望利用加热、电解等方法提取月壤中的氧气和金属,并利用剩余材料铺设道路、建设着陆场,甚至作为三维打印建筑材料。

当然,实现这一目标并不容易。月球表面的高真空、剧烈温差、强辐射和低重力环境,都会给资源勘探、开采和加工带来巨大挑战。月球极区究竟储存了多少水冰?如何高效提取氧气?怎样利用月壤制造建筑材料?这些问题仍需要长期研究。当前太空资源研究最重要的任务,并不是急于给月球上的矿产标价,而是绘制更加精确的资源地图。近年来,中国嫦娥工程不断取得突破,带回了珍贵的月球样品,为认识月球物质组成、资源分布和形成历史提供了重要依据。未来,随着国际月球科研站等重大工程逐步推进,对月球资源的科学认识将成为深空探测的重要基础。

从石器时代到青铜时代,再到工业时代,人类不断发现新的资源,也重新定义“矿”的含义。今天,当探索的边界从地球延伸到月球和火星,这个古老的概念也正在发生变化。从“地球补给”走向“就地取材”,看似只是采矿地点的变化,实际上意味着人类探索宇宙方式的一次深刻变革。

(作者为北京大学地球与空间科学学院副教授)

《 人民日报 》( 2026年08月22日 06 版)