小行星挖掘美国财富密码?小行星能用6543.8+000亿美元解决资源危机吗?

根据已知的土地储备和发达国家和发展中国家的消费增长,本世纪末将急需现代工业和粮食生产所需的关键要素。这些资源包括磷、锑、锌、锡、铅、铟、银、金和铜。在我国,许多城市因为矿产资源的枯竭而衰落。

近年来,美国国家航空航天局与深空工业和行星资源等公司合作,准备从近地小行星上开发太空资源,以应对未来的资源危机。

深空工业公司开发了三个系列的航天器,用于检查、取样和采集小行星。萤火虫是立方体卫星形式的飞船三胞胎,负责巡视不同的小行星。“蜻蜓”用于采集小样本(5-10 kg)返回地球分析;“收割者”前往小行星,收集了数百吨材料,并返回高地球轨道进行处理。

不久前,美国成功实现了首次小行星采样。该任务于2016年发射,命名为OSIRIS-REx。它的主要目标是将小行星“伯努瓦”上至少60克的样本运送到地球,试图在“伯努瓦”表面找到有机分子,以确定该小行星能否为未来的深空探测任务提供燃料来源,并提供信息帮助地球抵御小行星。整个工程耗时七年,从2016年发射到2023年返回地球,工程造价高达1160万美元。

OSIRIS-REx于2016年9月发射升空后与运载火箭分离,很快进入巡航阶段。2016,12,飞船成功进行第一次深空机动,巡航阶段持续到2018+02接触到贝诺鸟,然后采集样本。

由于收集过程中的失败,一些样本从容器的密封处漏出。为了防止样品进一步减少,美国国家航空航天局取消了原计划通过旋转操作和导航制动操作来确定样品质量,并提前将采集的样品储存在样品返回舱中。5438年6月+2020年10月,样品收集器被固定在返回舱中,准备返回地球。

目前贝努鸟围绕太阳公转的周期为1.1955,每六年接近地球一次。平均每654.38+30万年就会有一颗直径约500m的小行星撞击地球。2010年,科学家预测“贝努鸟”有可能在2169年至2199年间撞击地球八次。正是因为它离地球足够近,足够大,才成为美国国家航空航天局的采样目标。因为只有直径大于200米的小行星表面才有可能存在疏松坚硬的岩石,才能保证样品返回任务的成功。直径小于200米的小行星通常旋转太快,无法留住尘埃或小颗粒。

如果一切顺利,美国首个小行星采样探测器OSIRIS-REX OSIRIS-REX探测器将于2023年返回地球,携带至少60克来自“贝诺鸟”的原始样本,这将是人类历史上第二次从原始富碳近地小行星带回样本,也是迄今为止最大的一次采集。不过,这距离真正的小行星开采还有一段距离,但面对天价小行星,人类很难放弃对它的觊觎。

最近,一颗小行星着火了。这颗小行星被称为“灵星(16 Psyche)”。它位于火星和木星之间的小行星带,距离地球约3.7亿公里,直径约225.3公里(很多人认为它的大小被高估了)。哈勃望远镜获得的紫外光谱数据分析表明,与大多数岩石或冰冷的小行星不同,它几乎完全由金属构成,就像地球的核心一样。其组成物质包括但不限于金属物质,例如铁和镍。

根据行星科学家的预测,考虑到小行星的大小,其金属矿物的价值高达6543.8+000亿美元。这是2019年全球经济总量的10000倍。考虑到小行星的价值,如果能开采成功,不存在得不偿失的问题。问题是我们是否有能力开采。

大多数小行星位于火星和木星轨道之间的主小行星带。它包含了数百万颗小行星,其中75万颗小行星的直径超过1km,200多颗小行星的直径超过200 km。主带的小行星非常分散,大部分相距几十万公里。

小行星比月球更容易开采。这是因为即使是最大的小行星引力场也很低。这意味着飞船可以飞向小行星,轻松返回太空,比登月更简单直接。因此,提取的金属、水和其他有价值的原料可以很容易地运输到地球或其他地方。

随着空间技术的发展,越来越多的国家开始考虑小行星。近年来,世界各国科学家提出了各种开发小行星资源的计划。现有的开采思路有露天开采、竖井开采、磁吸引等。露天开采是用铲子或螺旋钻从某些类型的小行星表面刮去物质,或者用“主动抓斗”刮去较大的碎片。竖井开采就是在小行星上埋一个矿,然后通过竖井开采物资;金属含量高的小行星可以直接用磁铁收集。

为了建立一个长期的采矿基地,你可以选择将飞船临时附着在小行星上。原材料由采矿机器人提取,并储存在货舱中。另一种选择是用激光切割小行星,送到处理站,提炼成有用的材料,然后送回地球。或者,捕获的小行星或小行星碎片可以直接运送到地球轨道上的处理站。

虽然目前开采小行星的思路很多,但基本思路是在小行星上发射探测器,开采资源后带回地球,或者直接在太空中用于建设。然而,小行星采矿可能并没有想象中那么美好。即使是近地小行星,距离地球通常也有几百万公里,人类造访一次可能需要几个月的时间。如果没有稳定的货运供应,航天员的生活会很艰难。毕竟人类现在很难重返月球。虽然登陆小行星没有登陆火星那么难,但长期停留也是一个大规模的项目。幸运的是,至少不用靠开采小行星来解决资源危机。据科学家估计,真正开采小行星资源至少需要20年。

虽然小行星的开采并不容易,但随着人类对自然资源需求的增加,地球上的物质仍然有限,开采小行星是大势所趋。中国当然不会在大势上落后。根据中国国家航天局发布的《小行星探测任务有效载荷及运载工程机遇公告》,小行星探测任务将由长征三号乙发射。计划在三年内完成对近地小行星2016HO3的飞越探测,然后择机附着在小行星表面并采集小行星样本,再返回地球附近释放返回舱,将小行星样本送回地球。完成上述任务后,探测器通过地球和火星的帮助飞向小行星带,历时约7年,对主带彗星133P P进行了飞越探测,探测器将通过飞越、伴随飞行、附着、采样返回等方式对目标小行星进行遥感探测、在位探测和采样返回。

面对人口增长和资源减少,为了养活更多的人,就要开采宇宙中的“金矿”。只有一次宇宙探险,才能带领人类走出地球的摇篮,从一个饥饿的婴儿成长为一个陌生的少年。当后人回望今天的历史,就像我们敬佩郑和下西洋的勇气,意大利怀念罗马铁血战士的锋芒一样,世界永远会眷顾那些在荆棘中开辟道路的冒险家。

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