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去小行星开矿

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文_燕瘦在石

和任何生物一样,人类的历史几乎就是一场无休止的资源争夺战。

但矿物资源又有着显而易见的瓶颈:一是环境问题,再就是最根本的原因——地球的资源、能源储备量存在很大的缺口。按照目前的使用情况推算,现在探明可开发的石油还可以用40年,天然气70年,煤炭190年。但是,从基础金属,到稀有矿物,再到不可再生能源,地壳下面的存储量都不乐观。

当能源危机引发的地缘冲突此起彼伏时,我们却完全忽略了另外一个有着巨大能源储备的区域——太空。

2013年1月15日,一颗直径45米的小行星从地球一侧掠过,最近处只有27000千米,比同步卫星还近。恰巧在同一侧,俄罗斯突遭一场陨石雨,导致了1200余人受伤,甚至诱发了一场“淘陨热”。但人类和小行星打的交道绝非仅有被砸一项,早在1989年,美国发射的伽利略号木星探测器就顺路拜访了两个小行星,甚至发现了一颗属于小行星的卫星。而2010年,日本的“隼鸟号”历尽千难万险,从小行星“丝川”上带回了样本。在这些可观的进步刺激下,一些国家的航天部门和私人企业都部署了自己的小行星开采计划。

如果放任其他国家独自获得源源不断的稀有金属来源,这非但不能解决其短缺问题,反而会让其获得垄断优势,进而掌控稀有金属定价权,甚至成长为全球无可匹敌的称霸国。所以在这次军备中,有力量的国家或私人企业都在暗中使劲。

在开采方式上,科学家们的争执也从未平息过。有人建议直接把矿石运回地球,也有人建议就地冶炼,随后再运抵地球。前者不需要太多的机载设备,而且高效快速;后者则更有可持续性可言,适合在小行星上建造长期的开采空间站。而除了这两种争议较大的观点外,还有人提出了将小行星拖拽到近地轨道上,然后再进行二次开发。这一创新建议能够在小行星上建立屏障,预防未来可能发生的小行星撞击。但人们对小行星一直避之惟恐不及,如果为了某国的资源开发而把小行星拉近,很容易引起全球性的不满和恐慌。

开采难于登月

在世界强国眼中,从别国获取资源,需要的是良好的伙伴关系和过硬的军事实力。但在小行星上开采资源,这显然是一场生意,不是不计成本的太空计划。在初期的小行星勘探中,理想的目标应该是近地小行星。当然,时机成熟后,我们可以把目光延伸到位于火星和木星中间的“小行星主带”区域,那里聚集了整个太阳系90%以上的小行星群,能源储备量定然更为可观。

把开采小行星简单定义为“能源战”实在有狭隘之嫌,因为在探寻外太空力量的时候,绝非某一个国家的事情。这是一项关乎地球安危和未来发展的大事记。对此,BBC评论道:“在对小行星资源进行开发的同时,人类不仅会增加自己对各种能源、矿物质的储备量,甚至可以研究太阳系的起源,了解我们从何而来。”

小行星主要分为石质、碳质、金属质三种,其中金属质是最有勘探价值的一种。其主要由铁、镍构成,而铂、钴、铑、铱、锇等珍稀金属也非常多。在美国亚利桑那大学的约翰·刘易斯教授的分析中,一颗直径约为1公里的小行星质量可达20亿吨,单单是战略金属钴的含量就能达到150万吨。

在目前的开采计划中,科学界比较青睐分批利用资源。也就实现对资源进行分类,稀缺资源运回,普通资源就地利用,甚至可以通过部署机器人,利用这些资源在小行星上搭载开采营地。

如果日后有能力把宇航员送上去,还要提前建造适合居住并能抵挡太阳辐射的居所。因为在微重力环境中,小行星表面不存在大气层和臭氧层,紫外线辐射还是非常有杀伤力的。

由于小行星的重力场微乎其微,所以探测器不能像登陆月球、火星那样自然空降。在飞抵小行星时,它要像发射炮弹一样把锚链发射出去,然后收缩链条完成着陆。但因为主带小行星和地球有数十分钟的通讯时差,所以即时操作效率肯定不堪,建立监测站非常有必要。等到日后时机成熟了,甚至可以派遣定期检查员,在小行星间进行巡检。

宇宙大航海

曾经,欧洲人为了寻找香料和“遍地黄金”的东方,开启了一个大航海时代。而今,一场把帆船变为采矿飞船的“宇宙大航海”也即将拉开帷幕。和6个世纪之前一样,这次起航的队伍中也有为数不少的商业精英。他们和NASA们划开界限,从私人处获得赞助,自己聘请工程师和航天员,然后准备一飞冲天。如果他们获得了成功,那一夜暴富的同时,也从根源上避免了能源、资源垄断的可能性。因为只要你有钱,就可以从其手中购入稀有金属,哪怕它曾离地球很远很远。

目前,地球周围环绕了约莫1500颗小行星,资源储备量不可估量。美国的深空公司(Deep Space Industries)算是较早发现这一市场的企业,它预计在2015年发射一队的小行星探测飞船,在地球周边寻找那些值得开采的小行星。董事长马克·桑特说:由于小行星上不存在常驻生命,所以开采或更改建材不会损害生态系统。但也有人怀疑深空公司的做法是否有可行性,毕竟这笔支出是高昂的,从目前的太空运输能力来看,运送60克的外太空物质回地球,需要花费约莫10亿美元。就连桑特也承认,在没有规模性开采能力和大量储备时,这项工作并无赚头。

但另外一家公司——行星资源(Planetary Resources)的老板们却有着另外的看法,他们认为外太空开采最主要的诱惑在于稀有资源的无限性,在地球上很难寻到的资源,到了外太空几乎全都是取之不尽的。试举一例,去年9月,俄罗斯的一个小行星陨石坑里发现了数万亿克拉的超硬钻石,全球三千年内不用担忧钻石供应问题了。但宝贝自动送上门来毕竟是少数,而且很有危险性,主动出击去开采才是正道。

“等到时机、技术都成熟时,外太空技术可以从根源上解救那些因材料供量而受限的产业,例如微电子加工。”行星资源公司的创始人彼得·戴尔蒙蒂斯如是说。

无论如何,小行星开矿所需的经费是个天文数字。以行星资源公司为例,它若想正式进军,至少要筹集到1000亿美元。一个最具可行性的方案是在月球上建冶矿点,冶炼成功后把金属运回地球。但凯克太空研究所做出的一份报告显示,仅把一颗重达500吨的微型小行星牵引到月球上,就要花费25亿美元。更让人头疼的是,如果把铱、铂等稀有金属大量运往地球时,其价格势必会直线下跌,尤其是在多家企业或部门同时开发成功时。为了不值钱的东西花重金去开发,在经济学家看来,这显然是有钱没处花了。

阵地争夺战

在所有的宇宙活动中,NASA永远要扮演领军人的角色。而2013年3月底,美国宇航局已经敲定了一个方案,那就是出资1亿美元去捕捉一颗重达500吨的小行星,然后把其拖拽到靠近月球的位置上充当绕月空间站。执行任务的拖船为18吨重,在接近后要用大的“收纳袋”把这个直径7.6米的家伙捕获,然后利用300公斤的燃料开启助推器,将其拉扯到近地区域。如果成功,这将是人类第一次更改天体轨道的行为。

即便是小行星,也分“友善”和“不友善”两种。美国宇航局早在去年就开始训练一批“宇宙敢死队”(就像好莱坞电影《绝世天劫》中驾驶航天飞机登陆小行星的钻井队员),这六位宇航员将在美国佛罗里达州沿岸的水下基地进行12天的低引力训练。在未来的十年内,这些人要乘坐着宇宙飞船,赶赴500万公里外的一颗小行星上。停留一个月后再返航,最后将其摧毁,因为它可能会威胁到地球的安危。这次宇宙爆破任务往返要花费1年左右,被宇航局称为“最需要勇气的任务”。

除了官方声音外,一些明星大腕显然也对这一领域非常感兴趣,拍过《阿凡达》的卡梅隆就是其中一员。也就是上面提到的行星资源(Planetary Resources),他和谷歌老板拉里·佩奇一同出资的充满梦想的商业公司,这一公司的首要目标就是从近地行星上开采贵重金属。由一项研究表明,一颗直径30米的小行星上可能蕴藏价值500亿美元的铂矿。如果能成功,这显然比拍电影来钱更快。

对于太空能源的控制和采集,一旦成型,显然会成为新一代太空军备竞赛的最佳跳板。或许我们不该太狭隘地看待这个问题,能在不破坏现有环境的基础上解决地球的能源危机,对任何国家都是一件值得庆贺的事情。对于和平主义者来说,他们不在乎是不是有人赚得盆满钵盈,又有谁会称王称霸。如果能获得更多的能源,彼此间的侵略和觊觎不复存在,地球才可能会变得更好。


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