如果我们开始在小行星上采矿，那会如何？

1. 如果我们开始在小行星上采矿，那会如何？

以目前的科技非常难做到，不过随着科技的发展，终有一天我们可以实现，到那时候我们的资源将会大大增加。
一、太空采矿计划北京时间2013年1月24日消息，据国外媒体报道，美国一小群企业家有一个大计划——在太空采矿。美国加利福尼亚州的新公司深空工业22日宣布，它希望在2015年发射一队小行星拦截飞船，用来在附近的小行星上寻找资源，并利用它们造福地球。

该公司董事长里克-特姆林森说：“利用低成本技术和当今的年轻高科技天才对太空项目给我们留下的东西进行的革新，我们将能做到在几年前还被认为无法做到的事情。”这些似乎不可能做到的事情包括：建造所谓的“萤火虫”飞船，用来捕捉近地小行星，即围绕距离地球很近的轨道飞行，或者是距离地面小于3亿英里(4.83亿公里)的小行星。DSI表示，2013年1月24日开始他正在与美国宇航局和其他公司联合实施该计划。这种遥控飞船将会大小不一，它们在太空飞行2到4年后，会把重达150磅(68.04公斤)的矿物送回地球。特姆林森说：“这是打算开采从地球附近经过的小行星上的矿物资源的第一项商业活动。”

然而这项活动才刚刚起步。该公司打算开采小行星上的矿物，并把原材料转变成复杂零件，而且它称，这些年来小行星的数量不断增加。该公司CEO大卫-甘普称：“每年发现超过900颗新小行星从地球附近飞过。这些小行星对于地球，将会像美国明尼苏达州的铁岭矿山(Iron Range)对上个世纪的底特律工业一样重要——需要的重要资源就在手边。这样的话，从小行星上获得的金属和燃料，将会对本世纪的太空产业的发展起到很大促进作用。这是我们希望看到的。”

开采小行星资源之所以有助于恒星际飞行，是因为前者可提供相关深空飞船制造技术，以及建立空间“加油站”等。科学家估计一颗直径为2.5公里的近地小行星包括价值至少20万亿美元金属资源。研究人员估计本世纪末将会进行第一个星际航行任务，人类具有强大的潜力，比如1903年才发明第一架飞机，至2013年1月24日止航空飞行已经成了家常便饭。也有科学家认为这个时间还是太长了，在未来五至十年的短期就会开始执行深空飞行的任务，但是前往另一颗恒星需要花上相当长的时间。二、开采难度开采小行星矿产时具有相当大的难度，如果是一颗体积较大的大型小行星就较为容易进行登陆采样，但对于一颗宽度仅50米至500米的小行星就显得困难重重，而且此类天体的行为更像大型空间岩石，表面为零重力场。美国国家航空航天局前火星任务主管克里斯·莱维茨基认为还是先通过Arkyd 300飞掠小行星收集数据，接着才能研制可适用于此类小型天体的挖掘机器人。

2. 实际上，小行星采矿在不久的将来会是什么样子？

这就是所谓的 ISRU Mosquito，一种简单、相对便宜的无人矿工，旨在从小行星（包括火星的卫星）等低重力天体中提取水，并将自身提升到停泊轨道上的大型船舶上，这可能本身就是一艘更大的油轮，用于在太阳系的其他地方运送水。水很重要，如果您正在运行核火箭绕过太阳系（相当合理的假设），那么它有三种主要用途，推进剂通过火箭和氧气供机组人员呼吸，两者都可以获得只需将水分解，最后作为水本身用于饮用和许多其他可以想象的目的，例如冷冻以充当散热器。
 
 他们很好地猜测早期采矿可能是什么样子，实用且只专注于获得绝对必需品。在那之后，你有很多选择，从简单地消灭较小的小行星以筛选有用的元素，在较大的天体上，露天矿，没有任何环境可以真正担心损坏漂浮在太空中的岩石，你的主要'环境责任”是保持你的轨道空间没有杂物，不要把一块该死的大石头推到对某人危险的道路上。
  太空采矿有多难？ 
 令人惊讶。仅仅到达太空中的物体（如小行星带）的成本是巨大的。挖掘是一个基于数量的过程。
 
 除非在太空运输技术方面取得了一些惊人的进步，否则根本就没有我们非常想要的东西去得到它。从字面上看，这样做的成本将是天文数字。
 
  
 
 如果我们开始在太空采矿，我们是否有可能找到地球上不存在的新金属或其他材料？
 
 我们可能不会发现任何新元素，但是，可能有地球上没有的矿物、化合物和晶体。在地球上，水是一种压倒性的力量，自然界中的大多数化学反应都必须处理水合作用。在小行星和岩石上，水要少得多。当发生碰撞时，能量在撞击的局部区域消散，由于撞击器没有遇到大气，所以力更强，并且在能量脉冲之后的化学过程将在没有那么多水侵入的情况下达到平衡. 太阳风将用电离的氢和阿尔法粒子在地表上洒满，这将引入更多的能量，但不会引入水。
  小行星采矿可以在未来创造惊人的财富。我们什么时候才能看到小行星采矿业务？需要采取哪些步骤？ 
 首先，我们必须找到开采材料的用途。当人们谈论小行星采矿时，他们通常会想到从小行星上抓取东西并将它们输入地球。这不是一条可行的道路（好吧，也许对于我们可能需要少量的一些极其稀有的材料，例如用于聚变反应堆的氦）。即使我们拥有像太空电梯这样的超高效空间访问和再入技术，当然也不适用于散装材料。
 
 为了使小行星采矿有利可图，我们需要找到一种在太空中处理和使用材料的方法。有时会在这种情况下讨论为火箭燃料开采水，但我怀疑这是否有用......为了将水分解成氢气和氧气，你需要一个电源 - 如果你有电源（或大型太阳能电池阵列）在太空中，您可以找到更好的用途，例如直接向航天器发射电力。也许水对人类消费比作为推进剂更有用。
 
 目前，我们还没有办法在太空中开采铝并直接将其制成宇宙飞船或至少一些粗糙的支撑结构。但我们将学习如何去做。更有用和令人兴奋的前景之一是在太空中开采散装材料，以建造具有人工重力的大型旋转空间站的基本结构。

3. 你认为我们能在不久的将来开采小行星吗？

这样做会非常昂贵。
 
 更重要的是，这是不必要的。预计人口将达到 9 到 120 亿。如果需要，我们已经可以养活那么多人。
 
 此外，我们不会“耗尽”地球的自然资源，例如水。我们不会消耗铁、铝、钴或钛等矿物质。这些矿物质不会离开地球。并且有很多这些可以解决。
 
 随着能源变得越来越便宜，以及机器人技术的进步，回收所有这些矿物将具有成本效益。
 
  
 
 一个例外是化石燃料。这些不能回收，但我们有数百年的沉积物，我们不应该需要它们来生产本世纪以后的能源。
 
 太空采矿能拯救我们的星球吗？如果是这样，怎么做？如果不是，为什么不呢？
 
 不。
 
 它非常昂贵，而且永远都是。使用火箭从数百万公里外的小行星上获取散装材料并将其运送回地球的想法纯属幻想。这总是比在这里从地下或垃圾填埋场挖出来的成本更高。
 
 而且，事实上，威胁地球的并不是缺铁。这是二氧化碳的过剩。太空采矿完全没有解决这个问题。

4. 阅读理解《去小行星采矿》

小行星采矿计划

当地球资源被耗尽的时候，人类可以去外星球挖矿。这听上去像是美国科幻片中的情节，不过如今，这一梦想很可能成为现实。北京时间2014年4月29日凌晨1点30分，一个名叫“行星资源”(Planetary Resources)的创业公司在飞行西雅图博物馆举行新闻发布会，大胆宣布其在小行星进行采矿的具体计划。

发布会上，“行星资源”的联合创始人兼联合主席彼得·戴尔蒙迪斯表示，地球上的许多稀有金属和矿产在太空的数量是近乎无尽的，这些矿产足够为地球上日益增长的人口提供可持续的金属资源，为人类带来数百亿美元的价值。据了解，一颗小行星上仅500米直径的地方所蕴含的铂金资源就相当于“铂族金属公司”迄今为止所有历史开采量的总和。戴尔蒙迪斯表示，随着获取这些资源途径的增加，微电子、能源储备等领域的成本都会下降，另外，丰富的资源也会帮助科学家实现更多应用领域的创新。

除了开采资源，对太空进行探索是该公司的另一目标。小行星上拥有的丰富水资源，能够为外星探测设施提供燃料和水，是深入探索太空的基石。联合创始人兼联合主席埃瑞克·安德森表示，水可能是太空上最具价值的资源，能够接触到含水丰富的小行星将极大地拓宽太阳系的探索规模，飞船可以借助行星进行燃料补充，甚至建立太空站点，帮助人类探索更遥远的太空世界。

5. 10年内能做到去小行星采矿是怎么回事？

中国著名空间飞行器总体、信息处理专家叶培建院士5月8日表示，小行星资源开发必将是未来航天发展方向之一。他说，我国只要去做，10年内就能开展示范性工程；要实现大规模开采，大约需要50年左右。

具体方案：
资源开发平台近期方案设想是，捕获一颗小行星，将其控制在可达范围内，然后开展机器人或载人资源开采，获取小行星上的稀有资源后返回地球。或者直接利用小行星的矿物资源，开展在轨建造工作等。

该方案的远期设想，是将小行星作为太空中转站，为人类建立空间设施及星际航行转移系统提供基础材料，开展更深远探测任务。

从当日在中国航天科技集团公司五院举行的小行星探测学术报告会上了解到，小行星特别是近地小行星，是近期最有价值的太空探索目标之一。五院月球和深空探测领域办公室技术负责人黄江川认为，我国应在“十四五”期间实施一次高起点、标志性的小行星探测任务。

6. 未来可以去小行星上采矿吗？

资源开发平台近期方案设想是，捕获一颗小行星，将其控制在可达范围内，然后开展机器人或载人资源开采，获取小行星上的稀有资源后返回地球。或者直接利用小行星的矿物资源，开展在轨建造工作等。\x0d\x0a我国著名空间飞行器总体、信息处理专家叶培建院士8日表示，小行星资源开发必将是未来航天发展方向之一。“我国只要去做，10年内就能开展示范性工程；要实现大规模开采，大约需要50年左右。”他说。\x0d\x0a科技日报记者从当日在中国航天科技集团公司五院举行的小行星探测学术报告会上了解到，小行星特别是近地小行星，是近期最有价值的太空探索目标之一。五院月球和深空探测领域办公室技术负责人黄江川认为，我国应在“十四五”期间实施一次高起点、标志性的小行星探测任务。\x0d\x0a叶培建在会上表示，利用小行星天体自身的轨道特性、物质特性等，开发的可能性有很多。例如有些小行星稀有金属含量能达到地球的数倍，价值几十万亿美元；小行星整体也可以作为巨型航天器进行开发。目前主要的设想方案，包括将其作为资源开发平台和星际航行平台。\x0d\x0a资源开发平台近期方案设想是，捕获一颗小行星，将其控制在可达范围内，然后开展机器人或载人资源开采，获取小行星上的稀有资源后返回地球。或者直接利用小行星的矿物资源，开展在轨建造工作等。\x0d\x0a“从未来载人小行星探测的衔接性、提取小行星资源支持后续深空探测任务角度，以及捕获后对地球的碰撞威胁、动力学可行性角度考虑，我国未来实施的小行星捕获任务，或许会将小行星‘抓’到环月高轨或日地拉格朗日2点。”叶培建说。\x0d\x0a该方案的远期设想，是将小行星作为太空中转站，为人类建立空间设施及星际航行转移系统提供基础材料，开展更深远探测任务。\x0d\x0a星际航行平台方案将对小行星的轨道进行利用。其设想是，让探测器在小行星表面着陆，或休眠或开展探测，其间将小行星作为摆渡平台。当小行星到达合适的位置，探测器再飞向深空目标。此举可减少探测器的推进剂需求，降低探测器规模或拓展探测距离。未来，人类还能在小行星上建立密闭的大型生态循环系统，利用小行星的能源收集和供给维持系统运行；利用小天体自转产生的离心力模拟地球重力环境，以满足宇航员的居住要求，形成一个个太空移动家园。\x0d\x0a设想很美好，和现实之间却隔着众多技术坎。叶培建说，小行星探测在“选、探、控、用”等方面涉及诸多关键核心技术。比如在选择小行星目标时，涉及参数识别与分析、科学价值评估、工程可行性分析等；对目标小行星开展前期探测，要解决长时间星际飞行电源与燃料供给、深空暗弱目标自主导航，以及弱引力天体的捕获、着陆与附着、表面运动等问题；对于选择并到达的小行星目标，需解决如何在近距离实现小行星操控作业的问题，包括消除小行星的自旋，偏移它的轨道或将其转移至目标区域等。\x0d\x0a对小行星资源进行开发利用时，首先要攻克原位资源利用技术。叶培建说，这是勘测、获取地外天体的天然或废弃资源，用于维持可长期在地外生存产品和服务的技术。包括对目的地的勘测、勘探，原始资源的采集和预处理，原始资源转化为推进剂、能源、生保等消耗品的加工生产过程，以及支持原位资源利用的工厂和设备支持。\x0d\x0a会上，中科院紫金山天文台台长杨戟向叶培建颁发了“叶培建星”命名铜匾、命名证书。据了解，紫金山天文台于2007年9月11日发现了国际编号为456677号的小行星。

7. 科学家们对小行星采矿非常感兴趣，但是有科学家要保护太阳系

“太阳系内小行星能够支撑十亿倍地球上的工业。”
  
 这听起来像是科幻小说，但把重工业搬出地球的想法似乎越来越现实了。从其他行星或小行星收集资源，而不是耗尽我们在地球上所剩的资源，这可能是确保人类生存的关键，外媒报告。
    
 随着地球基础资源的减少，人口增加，有些投资必须开始。比如行星资源公司，已投资数千万美元资助和开发小行星采矿技术，但公司内部财政问题意味着该公司不得不推迟第一次小行星探矿任务。
  
 杰夫贝佐斯说：“在我看来，我们要去太空的原因是为了拯救地球。一个很大的问题是，我们很快会耗尽地球上的能源，这只是时间问题而已，迟早会发生的。”就连美国宇航局最近也选择投资数百万帮助人类 探索 和开采小行星。
  
 但并不是每个人都有相同的想法：一群科学家聚集在一起签署了一项提案，要求保护超过85%的太阳系不受人类发展的影响。
  
 “如果我们现在不考虑这个问题，我们将一如既往地向前迈进，再过几百年，我们将面临一场极端的危机，比现在地球上的危机还要严重，”史密森天体物理观测站的高级天体物理学家Martin Elvis说，他也是这项建议的主要作者。他说如果一旦你开发了太阳系，就没有地方可以去了。

8. 未来可以去小行星上采矿吗？

资源开发平台近期方案设想是，捕获一颗小行星，将其控制在可达范围内，然后开展机器人或载人资源开采，获取小行星上的稀有资源后返回地球。或者直接利用小行星的矿物资源，开展在轨建造工作等。
我国著名空间飞行器总体、信息处理专家叶培建院士8日表示，小行星资源开发必将是未来航天发展方向之一。“我国只要去做，10年内就能开展示范性工程；要实现大规模开采，大约需要50年左右。”他说。
科技日报记者从当日在中国航天科技集团公司五院举行的小行星探测学术报告会上了解到，小行星特别是近地小行星，是近期最有价值的太空探索目标之一。五院月球和深空探测领域办公室技术负责人黄江川认为，我国应在“十四五”期间实施一次高起点、标志性的小行星探测任务。
叶培建在会上表示，利用小行星天体自身的轨道特性、物质特性等，开发的可能性有很多。例如有些小行星稀有金属含量能达到地球的数倍，价值几十万亿美元；小行星整体也可以作为巨型航天器进行开发。目前主要的设想方案，包括将其作为资源开发平台和星际航行平台。
资源开发平台近期方案设想是，捕获一颗小行星，将其控制在可达范围内，然后开展机器人或载人资源开采，获取小行星上的稀有资源后返回地球。或者直接利用小行星的矿物资源，开展在轨建造工作等。
“从未来载人小行星探测的衔接性、提取小行星资源支持后续深空探测任务角度，以及捕获后对地球的碰撞威胁、动力学可行性角度考虑，我国未来实施的小行星捕获任务，或许会将小行星‘抓’到环月高轨或日地拉格朗日2点。”叶培建说。
该方案的远期设想，是将小行星作为太空中转站，为人类建立空间设施及星际航行转移系统提供基础材料，开展更深远探测任务。
星际航行平台方案将对小行星的轨道进行利用。其设想是，让探测器在小行星表面着陆，或休眠或开展探测，其间将小行星作为摆渡平台。当小行星到达合适的位置，探测器再飞向深空目标。此举可减少探测器的推进剂需求，降低探测器规模或拓展探测距离。未来，人类还能在小行星上建立密闭的大型生态循环系统，利用小行星的能源收集和供给维持系统运行；利用小天体自转产生的离心力模拟地球重力环境，以满足宇航员的居住要求，形成一个个太空移动家园。
设想很美好，和现实之间却隔着众多技术坎。叶培建说，小行星探测在“选、探、控、用”等方面涉及诸多关键核心技术。比如在选择小行星目标时，涉及参数识别与分析、科学价值评估、工程可行性分析等；对目标小行星开展前期探测，要解决长时间星际飞行电源与燃料供给、深空暗弱目标自主导航，以及弱引力天体的捕获、着陆与附着、表面运动等问题；对于选择并到达的小行星目标，需解决如何在近距离实现小行星操控作业的问题，包括消除小行星的自旋，偏移它的轨道或将其转移至目标区域等。
对小行星资源进行开发利用时，首先要攻克原位资源利用技术。叶培建说，这是勘测、获取地外天体的天然或废弃资源，用于维持可长期在地外生存产品和服务的技术。包括对目的地的勘测、勘探，原始资源的采集和预处理，原始资源转化为推进剂、能源、生保等消耗品的加工生产过程，以及支持原位资源利用的工厂和设备支持。
会上，中科院紫金山天文台台长杨戟向叶培建颁发了“叶培建星”命名铜匾、命名证书。据了解，紫金山天文台于2007年9月11日发现了国际编号为456677号的小行星。