太空采矿专业院校排名中国 太空采矿业有什么前景?科学家和企业家未来会如何采...

这是一个经常被重复的短语，第一批万亿富翁将是太空矿工，当你考虑像小行星 16 Psyche 这样的事情时，这可能是真的。

这基本上是一块直径 200 公里的几乎纯金属的金块。它的大部分质量是铁和镍，但还有许多其他金属存在，包括黄金和铂等还无法可靠量化的金属。据估计，这个物体的质量为 2.41 x 10^19 公斤，目前价值为 700 万亿美元，令人印象深刻。

不过美中不足还是有两个小苍蝇，你是怎么弄到这么一笔横财的，这么突然的注资对市场有什么影响？

目前，重要的地外活动的能力非常有限，LEO 的发射成本仍约为每公斤 2,700 美元，目前表现最好的是猎鹰重型火箭。这并没有考虑到我们的金矿正在等待的小行星带所需的额外 delta-V，因此以目前的速度，您可以合理地期望这个数字至少翻一番。另一个限制因素是发射能力，我们目前的最佳选择是猎鹰重型火箭在完全耗尽时发射到 LEO 为 63 吨。

然而，随着正在德克萨斯州博卡奇卡开发的 SpaceX 星际飞船系统即将到来，这一切可能很快就会发生变化。

如果该系统按预期发挥其设计作用，它将以数量级改变发射计算。星际飞船的有效载荷能力预计将从 100 吨开始，但真正令人大开眼界的是低成本和无需分级即可将 100 吨运出 LEO 之外的能力，这与之前的任何其他火箭不同。而不是每公斤数千美元，我们正在研究每公斤不到 100 美元的可能性，而且星际飞船本身在任务完成后被重新用于其他用途。

到目前为止，我们目前拥有的只是第二阶段的（可能）飞行坦克部分，但 SpaceX 正在以惊人的速度取得进展。

如果我们有这个改变游戏规则的发射系统可用，那么我们就有几个选项可供我们选择，以解决实际将这个质量放在我们可以开始使用它的地方的问题。这里有两种选择，或者我们在小行星带中处理材料，并将质量低得多的产品发送到需要的地方，或者我们将整个块拖到更近的轨道上，以便轻松访问所需的支撑结构。

移动 2.41 x 10^19 kg 并非易事，最实用的解决方案可能是发送自动化采矿设备，对小行星进行半加工，然后将产品连接到充当太空拖船的机器人物质驱动器上。

这一切在理论上都很好，但经济影响呢？除非您有需求，否则材料一文不值，没有人愿意用稀有金属淹没市场并跌出市场底部。然而，像稀土元素这样的东西需求量很大，而且非常稀有（因此得名“稀土元素”）。在我们的星球表面，这些材料的供应非常有限，而太空是缓解这种材料阻塞点的唯一实用方法，随着技术的进步，这种阻塞点的重要性日益增加。

最后，我认为除了稀有元素之外，随着地外经济的发展，大部分像铁和镍这样的材料都将用于地外活动。提取和交付的成本将确保这一点。所有这一切只有在发射成本变得微不足道的情况下才会发生，这就是为什么像星际飞船这样的东西对人类的未来如此重要。

迟早它也可能被迫。据估计，如果到 2040 年锂将用完，我们将不得不从其他地方获取锂或寻找锂离子电池的替代品。锂也用于核聚变反应堆。

helium-3 是地球上非常稀有和有价值的元素。它有很多用途，但最值得注意的是它对核聚变的用处。地球缺乏这种资源，但由于来自太阳的太阳风，月球很丰富。美国宇航局甚至计划在 2024 年之前建立一个更永久的月球存在与他们的月球之旅。埃隆马斯克希望尽快殖民火星，还有许多其他商业航天公司有兴趣将工业扩展到太空。

它几乎肯定会。这完全取决于您对“近”的理解。

一旦我们开始认真地在太空中制造东西，从数百万英里以外的地方收集材料仍然比从地球引力井中拖出材料要便宜。一旦你脱离轨道，让无人驾驶飞行器离小行星更远很便宜，这只是时间问题。我们还将拥有无限的太阳能用于制造。

事实是，大部分制造业将不可避免地由我们目前需要的破坏经济的数量提供资金，因此这个过程将非常动荡。一旦任何人都可以明智地利用这一初始赏金，我认为我们可能已经可以做到这一点，某个地方就会有人资助它。最初的收益将是天文数字。实际上，我很惊讶一些亿万富翁企业家还没有提出这个想法。

征服太空和宇宙一直是人类的梦想，而太空也是资源开发的最后世界。太空中有很多环绕地球运行的小行星，它们蕴藏着大量的财富，如铂等其他地球上稀缺的稀土资源，在小行星上甚至还有很少量的元素是地球上没有的。太空采矿在过去可以说是非常科幻的构想，很难实现，但是现在，随着新的太空 探索 技术的出现，太空采矿技术也越来越趋近成熟。不过科学家现在对如何从小行星获取资源的方式还有一系列尚未解决的问题。

首先科学家要考虑的是太空采矿的环境影响。地球外的低重力和温度变化意味着机器人和设备必须比地球上使用的更复杂，更耐用。科学家对空间采矿的环境影响进行了初步周期分析，数据表明，与地球上开采的过程相比，太空开采实际上可以显著减少 碳排放 。在地球上，稀土开采技术，特别是 稀有金属 开采技术，是一个高污染的过程。开采产生的气体会留在地球大气层中，针对污染问题，未来的小行星公司希望使用更清洁的 火箭燃料 ，进一步减少 二氧化碳 的排放。

据估计，火箭质量的大约五分之一燃料在火箭发射时会转化为 氧化亚氮 ，这些污染物的 温室效应 是二氧化碳的300倍。总的来说，与地球上采矿相比，太空采矿可能对环境产生积极的影响。不过在这其中存在很多变数，如小行星的大小和组成，以及太空采矿技术的效率等等。

在太空采矿中还有更多的未知的因素，比如，如果在小行星挖掘现场有生命体或有机分子会怎样？伤害以前未被发现的生命形式或带着外来污染物返回地球，这样的风险是否值得我们旅行？开发太空小行星的开采技术会创造一个全新的就业领域，并彻底改变世界经济。小行星开采有可能会回收数十亿美元的资源。地球上有许多资源是稀缺的，但在小行星上这样的资源却很普遍。

这为未来的太空采矿业创造了巨大的经济潜力，由于经济激励，一些国家开始提供监管和财政激励，以鼓励空间采矿业。 卢森堡 就颁布了一项立法，允许公司将其开采的任何资源从天体上保留下来，并向空间采矿业投资了约2亿欧元和数百位科学家以支持这项研究。

空间采矿业的扩张可能会导致地球上传统采矿业暂时失业，不过大家不需要担心，随着新产业的发展，可能会创造许多新的就业机会。由于开发完成一项完整的空间采矿任务并将材料带回地球所需的技术需要数年或者数十年的时间，因此不可能知道目前对空间采矿业的投资是否可以成功，不过众多投资者心怀憧憬。

在 加利福尼亚州 圣何塞的一个工业园里， 格兰特 ・博宁手里拿着一个看起来像是金属水瓶的东西。他开玩笑说，这是他公司的“蒸汽壶”的外壳，格兰特・博宁随后解释道：这是一种小型宇宙飞船的推进系统，使用加热到1000 摄氏度 的超热水蒸汽来产生推力，该公司迄今为止已售出约400台。

这确实是火箭科学，但博宁的初创公司的最终目标是开采小行星。博宁初创公司的科学家认为，小行星未来会被开采的一个主要原因是它们的岩土沉积物中的水，而这些水的主要用途之一可以作为宇宙飞船的推进剂。探测器和其他航天器将能够在太空中直接从水中产生的氢和氧补充燃料，使它们能够在任何他们想要的地方愉快地飞驰而不至于担心能源问题。但是，在建造一个以加油站为中心的太阳能系统的想法实现之前，需要的是更多的可以利用水运行的航天器。

西雅图 行星资源公司DSI，由 谷歌 联合创始人拉里・佩奇和理查德・布兰森等投资者于2009年创立。其他较小的公司包括Aten工程公司和Transastra公司，两家公司都位于美国。在英国也有小行星采矿公司，想要实现这一目标的是AMC公司。该公司成立于2016年，由23岁的米奇・亨特・斯卡利昂（Mitch Hunter Scullion）经营。

其实这些公司已经发现了这个问题，那就是我们文明的下一步必然是向太空扩张。地球太小了，我们的人口越来越多，为了有限的资源而斗争。为了文明能够长期存在，我们需要成为一个多行星、适应太空生活的物种。格兰特・博宁说：小行星就好像是送到嘴边的肉块，它们的重力可以忽略不计，因此很容易将物体移开。与地球或 月球 不同，它们太小，没有任何可感知的重力，所以从它们身上剥离物质应该很容易。在地球附近一共有18000颗小行星，而且还在不断增加。其中的一些小行星，距离我们比较近，也对我们的星球构成了潜在的危险。博宁开玩笑的说：我们正在受到金钱的威胁……

要说现在进行的“采矿业”，还是要数美国宇航局的 奥西里斯 雷克斯小行星探测器计划了，其实严格来说奥西里斯雷克斯小行星探测计划只能说是采集样本。奥西里斯雷克斯于2018年12月与小行星本努会合，本努小行星上有很多冰土和矿物。该航天器将绕着直径为半公里的物体飞行，绘制地图，然后提取1500克样本返回地球。

在此之前，在2018年年中，日本航空航天勘探局的Hayabusa2号宇宙飞船与近地小行星Ryugu会合，这也是一个采集样本并且返回地球的任务。这是迄今为止从小行星带回的唯一一个物质样本。

亚利桑那大学 的行星科学家、任务负责人但丁・劳雷塔说：“奥西里斯・雷克斯是任何小行星采矿活动的可行性概念证明。”

对于小行星的开采，DSI的长期愿景是一大群低成本的小型宇宙飞船，它们将一次发射到许多探测器或者采矿设备近地小行星上，先采集少量的原材料，并将其聚集在一个零时的小仓库中，该仓库将建在地球和月球之间的某个地点。

不过在任何开采之前，都要先进行勘探。AMC公司希望在2020年将一颗卫星送入环绕地球的轨道，对近地小行星进行光谱分析，以了解它们是由什么构成的。该公司计划在本月晚些时候发起一场众筹活动，开始筹集预计项目所需的230万英镑。

AMC公司开发了专门的黏土矿物检测技术。它目前正在利用地球矿物进行实践，这项技术其实已经利用在了一颗卫星上，这颗卫星于2018年1月勘测了小行星。DSI公司也有接近地球小行星的野心，2020年，它打算展示一个被称为“ 探险者 ”的低成本小型航天器发射升空，探测小行星其燃料也将主要来自水。

太空采矿的前景是巨大的，期待有一天我们得飞船可以真正前往小行星采矿，而不是去取样本。在这之前还需要很多技术的积累和进步，不过人类虽然十分渺小，但是梦想十分远大，加油吧。