太空中有无限的矿产，那以后能去太空中采矿吗？

1. 太空中有无限的矿产，那以后能去太空中采矿吗？

据报道，近日，有科学家发现在零重力的条件下，微生物可以帮助人类提取岩石中的经济元素，这意味着，未来人类或许可以“使唤”微生物去太空中开采矿石，这项研究也发表在最新一期的《自然·通讯》杂志上。

                                                                            什么是微生物？
简单来说，就是用肉眼很难看清，但是却真实存在于世界各个角落的生物群，当然，真菌类的微生物中，一些是可用肉眼看到的，比方说我们平时吃的蘑菇，以及经济价值、药用价值都极高的灵芝，也同样属于微生物的范畴。
此外，还包括让人类感到害怕的病毒、细菌等，不过严格意义上来说，病毒因为无法在自然环境中独立繁衍，这也让很多科学家们认为，病毒并不属于微生物的范畴，还需要进一步去进行研究。从科学的角度来看，微生物至少已经有30多亿年的历史了，研究认为，地球上的生命起源，或许就与来自于太空中的微生物孢子有关。

在研究地外生命的过程中，火星、金星等很多星球上，也被科学家们猜测，上面可能存在着微生物。同样的，在进行太空实验的过程中，微生物也是最好的实验对象之一，拿这次科学家们发现微生物可以代替人类来完成“太空采矿”来说，就等于是微生物研究过程中的又一全新发现，对于人类来说，意义深远。

外星“生物采矿”可行
          在人类发展过程中，人类需要各式各样的资源，除了常见的传统资源外，还有很多稀有资源，而这些资源在地球上并不是无限存在的，研究发现，未来用不了多久，地球上就会出现资源枯竭的情况，那么，人类如果想要长久发展下去，又该如何获取资源呢，进入21世纪以来，科学家们将目光放在了太空之中，太空中拥有着数不清的星球，拿太阳系来说，太阳系中除了八大行星、卫星等之外，还有着数以百万计算大的小行星，而小行星上资源是非常丰富的，近年来，太空开采矿产资源也逐渐被实践。

不过，由于太空中是零重力的环境，而且除了地球之外，其它星球上的环境都是非常极端恶劣的，这就导致在开采太空资源的过程中，人类想要抵达地外星球亲自开采是非常困难的，而借助无人探测开采设备，一些元素又很难被提取出来。
幸运的是，通过研究，科学家们发现微生物竟然可以将地外星球上的稀有元素提取出来，而在地球上，通过实验，已经证明了微生物可以采集到岩石中很难获取的稀土元素，未来也将逐渐开展太空实验，帮助人类获得太空资源。
说起来，用微生物来进行矿产资源的开采，看起来是一件非常不可思议的事情，科学家们发现，有一种叫鞘氨醇单胞菌的微生物，在遇到玄武岩之后，会通过一系列的化学反应，将玄武岩中的稀土元素给浸出，而在国际空间站中，在完全模拟零重力的条件下，鞘氨醇单胞菌的稀土元素浸出率，同样高达70%。
这个发现意味着，通过微生物去开采太空中的稀有元素，是完全可行的，只需要搞清楚哪一种微生物对哪一种稀有元素有效就可以了。
研究者表示，通过实验证明，鞘氨醇单胞菌、枯草芽孢杆菌和贪铜杆菌在太空零重力的环境中，都可以存活，这是因为微生物中普遍具有特异性，这让它们可以在极端环境中仍然存活，不像人类和其它生物一样，离开地球在没有任何保护的情况下，就会丧命。
目前来看，火星、月球等环境中，鞘氨醇单胞菌、枯草芽孢杆菌和贪铜杆菌都可以帮助人类在上面提取稀有元素，这意味着，很多人类暂时无法抵达的地方，未来微生物都会先行抵达，并且帮助我们采集到需要的矿产资源带回地球。
不过，这里也有一个问题，那就是如果未来地球上的微生物被人类送往不同的星球，它们是否会在太空中安家落户，导致地外生命的诞生？

2. 太空采矿会成为现实吗？如果是这样，到什么时候？

在太空中开采的原因是因为太空中需要这些材料，并且在某些时候，使用太空开采的材料比从地球发射相同的材料更便宜。
 
 但采矿业处于长供应链的最底层。如果您在火星上并且需要用于气闸的金属门，您可以在火星上开采金属，然后对其进行精炼和研磨，最后将其带到机械车间并制造零件。或者你可以从地球送来一扇完成的门。除非太空中有大型制造业，否则太空采矿将毫无意义。地雷位于链条的最底部。
 
 所以这将是一个很长的时间，如果在太空中对金属矿石有工业规模的需求的话。
 
 至于飞上太空来获取地球上使用的材料，使用地球上已有的东西总是更便宜。太空采矿是为了支持太空制造。
 
  
 
 如果发生任何这种情况，将要求我们变得非常有生产力，并且在很少或没有人工的情况下完成大多数工作。机器人需要变得更好。这将使太空制造更便宜。但是机器人技术的这种水平在本世纪不会发生。
 
 未来最让你害怕的是什么？为什么？
 
 经济：似乎每 10 年就会出现一次市场崩盘。我们正处于 10 年的大关。
 
 爱：如果我能结婚生子。我对约会很挑剔，并不想“定居”或结婚，因为我“应该”。它必须感觉对或根本不对。
 
 家人：我的父母不老，但他们正在变老。很难想象没有他们我的生活。

3. 太空中有没有像地球一样的矿产资源可以供人类利用的？

太空中的星球有很多像地球这样的能够蕴藏矿产资源的，当然也有很多，比如说科学家就在木星，发生了很多的可燃气体，类似于氢气，大部分的成分可能是这样的，如果人类能够把它利用的话，那我们能源的燃烧可能就得到了一个很大的补充，还在一些稀有的星球上发现了，全是钻石，他和钻石的成分是一样的，但并不是经过加工的，这些都算是矿产。
地球科技德国的发展使人类对宇宙的探索越来越广泛，地球上的科技发展也带来了一些问题，比如说地球矿产资源的快速减少，煤炭石油天然气是支撑人类现代文明发展最根源的三种能源，没有这三种东西人类就没有办法生存，但是地球上的储藏是有限的，所以人类把目光瞄准了太空，因为太空中的星球有很多也逐渐发现了一些星球，但是发现最大的问题不是寻找矿产资源而是运输的问题。
没有办法把其他星球的能源运输回地球，因为这个难度太高了，现在我们的宇宙飞船能够成功实现载人登月的都很少，更不要说是能够把上面的资源大规模的带回来的，这种吧，因为人类连地球本身的能源都没有完全的利用，更不要说外面的星球按照文明等级的划分，人类能够完全利用自身所处的小星系的文明，资源才算是一个一级文明，比如说地球本身和月球上的资源文明的发展毕竟是有顺序的。
资源的问题，其实科学家担心了好多年，因为几十年前就说石油煤炭将在100多年或者三四百年之后逐渐枯竭，出现能源危机，但是人们不断发现了新的矿产资源，发现了新的能源技术，比如太阳能核能这些东西基本都是可再生利用的效率非常高，它能够给我们的文明注入强心剂，但是什么时候能大规模的普及，还得看我们的技术。

4. 国内有太空采矿公司要从宇宙淘金，这在现在可能实现吗？

有可能实现的。如果和这颗小行星最终的价值相对比，50 亿元人民币的投入可以说是小巫见大巫了。直径为 10 米的富金属小行星净重大约是 10,000 吨，铂金富含丰度约为千分之一到百分之一，如果是百分之一的话，那就是 100 吨铂金，以 200 元/克计算，100 吨铂金在今天的价格达到了 200 亿元人民币。



苏萌介绍称，铂族金属广泛应用于催化剂和高端电子元件，是航天、航空、汽车产业及高科技领域不可或缺的关键金属。而地球周围小行星中有着近似无限的铂族金属资源，比如 2017 年 7 月 20 日与地球擦肩而过的小行星 2011 UW-158，仅其中所含估测的铂金含量就达到 5.8 万吨，大约价值 1.7 万亿美元，而地球每年能开采的铂金大概只在 200 吨左右。



还有不容忽视的一类资源就是这些星体上可能蕴含的珍贵水资源，不久之前，NASA 的 OSIRIS-REx 探测器仅仅登陆 Bennu 小行星一周之后就检测到了含水的黏土矿物，如果小行星的中的水资源被大量开发使用，那么其对于空间站的运营、载人深空探索和太空基地的建设将大有裨益。
2018 年初，起源太空与香港大学、南京大学、北京空间机电研究所、北京航天驭星科技有限公司联合成立了“空间科学先进载荷与应用联合创新研究院”，旨在科学工程项目研究与推进立项、空间科学目标研究、先进载荷技术研究、人才培养等领域开展合作，实现协同创新，加速行业发展。

太空采矿的主要目标是靠近地球的小天体，这些小天体大部分分布在火星和木星轨道之间，那里有一个被称为主带的小行星带，主带上的小行星由于引力的影响，会时不时跑到地球周围。人类现在大概发现了两万多颗小天体，它们不仅含有非常丰富的太空资源，而且比月球、火星的资源要容易开采很多倍，所以这些小天体将会成为我们走向太空的第一步。

5. 人类要实现外太空采矿还有哪些技术难题？

　　首先就是宇航问题，如何能够把大量的采矿设备运往太空。航天飞机加上助推火箭以及燃料才不过几百吨，真正能够发射上去的有效部不过几十吨。而航天飞机是低轨道运行，根本就没有到达月球或者其他天体附近，阿波罗登月火箭最后发送到月球的质量才十吨左右。可而采矿设备单单自身重量就不下几十吨甚至上百吨，而且这还仅仅是一台设备，一个采矿基地不可能只有一台设备。你就是在外太空制造，建立太空工业基地的必须设备以及物资，恐怕也数以千吨，甚至万吨计。还有数以千万吨记的矿产物资如何返回地面，总不能当流星扔向地球吧？人类的宇航能力远没有达到建立太空，工业基地或者采矿基地的水平。
　　其次是能源问题，不是指火箭燃料，而是采矿基地机器运行的能源问题。外太空没有空气，柴油汽油完全作废，虽然可以利用核能和太阳能，但是工业机器所耗费的电量绝非自身携带的太阳能电池板所能承担的了得，而我们的蓄电池技术也无法达到这个水平，弄不好每个设备都得撤电缆。机动性将受到极大的制约。
　　其次自动控制的问题，太空不可能有太多的工作人员，必定无论是宇航训练，还是太空环境都有许许多的的问题。并不适合大多数人。所以能自动化机器化最好。然而人类今天的自动化水平还无法满足建立大规模太空工业基地，

6. 在太空采矿有哪些技术难点

首先就是宇航问题，如何能够把大量的采矿设备运往太空。航天飞机加上助推火箭以及燃料才不过几百吨，真正能够发射上去的有效部不过几十吨。而航天飞机是低轨道运行，根本就没有到达月球或者其他天体附近，阿波罗登月火箭最后发送到月球的质量才十吨左右。可而采矿设备单单自身重量就不下几十吨甚至上百吨，而且这还仅仅是一台设备，一个采矿基地不可能只有一台设备。你就是在外太空制造，建立太空工业基地的必须设备以及物资，恐怕也数以千吨，甚至万吨计。还有数以千万吨记的矿产物资如何返回地面，总不能当流星扔向地球吧？人类的宇航能力远没有达到建立太空，工业基地或者采矿基地的水平。
其次是能源问题，不是指火箭燃料，而是采矿基地机器运行的能源问题。外太空没有空气，柴油汽油完全作废，虽然可以利用核能和太阳能，但是工业机器所耗费的电量绝非自身携带的太阳能电池板所能承担的了得，而我们的蓄电池技术也无法达到这个水平，弄不好每个设备都得撤电缆。机动性将受到极大的制约。
其次自动控制的问题，太空不可能有太多的工作人员，必定无论是宇航训练，还是太空环境都有许许多的的问题。并不适合大多数人。所以能自动化机器化最好。然而人类今天的自动化水平还无法满足建立大规模太空工业基地，

7. 太空采矿业有什么前景？科学家和企业家未来会如何采矿呢？

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。

8. 生物采矿如何维持太空殖民地

2020年，欧洲航天局的科学家宣布，他们成功地使用细菌从国际空间站上一个小型生物反应器内的玄武岩中提取稀土矿物。
  
 这项实验旨在模拟微生物从岩石中提取元素的过程，这一过程被称为生物采矿，类似于在月球和火星上发现的元素。
  
 它的成功暗示了看起来像科幻小说中的未来的真正潜力：利用微生物在月球、火星以及其他地方提取有用的材料，以维持太空殖民地的生存。
  
 如果人类希望在太阳系的其他地方建立永久居住地，我们将需要稳定的水、氧气、植物营养和我们自己的基本营养素；制造燃料的氢气、氮气和氦等气态元素；以及用于结构和电子元件的铁、铜和钒等金属。
  
 幸运的是，这些都可以从外星岩石中获得，微生物可以提供帮助。
  
 生物采矿。
  
 现在，在地球上，专门的微生物被用来从岩石中浸出贵金属。
  
 大约20%-25%的铜和5%的金是通过生物采矿获得的。
  
 细菌还可以直接从矿石中提取锌、镍、钴、铀和其他各种元素。
  
 如果我们能在太空中做同样的事情呢？
  
 这一过程需要的能源相对较少，并减少了从地球进口材料的需要。
  
 在最近发表在《极限爱好者》杂志上的一篇文章中，他们解释了它可能是如何工作的。
  
 首先，任何生物作用都需要液态水，需要在复杂的生物反应器中进行，在那里内部条件可以控制。
  
 生物反应器将保护微生物免受有害辐射的伤害，如果微生物需要氧气，可以保持氧气，保持内部压力，并保持适当的温度。
  
 将风化石和岩石装入，然后根据材料类型和使用者寻求提取的元素添加微生物。
  
 经过一段时间后，打开生物反应器，取出里面的材料以供使用。
  
 多亏了生物工程领域令人兴奋的新进展，微生物可以被改造来提高它们的生物开采能力。
  
 文中写道：“尽管合成生物学在生物合成中的应用还很年轻，但改善对太空条件的抵抗力、提高这些条件下元素的提取或克服问题的方法，可能是空间生物合成的绝佳机会。”
  
 由于在国际空间站的微重力环境下，生物采矿已经被证明是小批量的，下一个合乎逻辑的尝试地点将是月球表面的一个更大的生物反应器。
  
 毕竟，月球表面到处都有水，月球风化层(土壤)中含有大量有用的元素。
  
 然而，这样的专门实验很难在机器人上进行，因此很可能需要地面上的人来执行，这本身就是一项艰巨的任务。
  
 长期居住的蓝图。
  
 然而，如果我们想让这些靴子长期留在那里，我们可能需要解决生物挖掘问题。
  
 维持来自地球的源源不断地补给线将是繁重和危险的，但生物采矿有可能使太空殖民地自我维持。
  
 将这一实践与先进的3D打印相结合，我们可能就会有一幅人类长期居住在太阳系的蓝图。