去外太空挖礦
1. 有的星球下鐵雨，有的下鑽石雨，人類能不能去太空挖礦
太空中真的有太多千奇百怪，我們難以想像的故事了。我還記得看紀錄片的時候第一次了解到木星是會下鑽石的，我整個人都懵了。我這去土星一遭，我回來不得就發財了嗎？如果地球也能下鑽石雨的話，那鑽石可就一點都不值錢了。那這些奇怪的現象是如何產生的呢？為什麼有的星球能下鐵雨，能下鑽石雨，這些資源最後能被人類開采和利用嗎？讓我們一起來看看吧！
一顆被命名為WASP-76 b的星球可謂是人類目前在宇宙中發現的最奇葩的系外行星之一了，竟然會下鐵雨。這顆行星的溫度極高，溫差也極大，最高溫度達2500度，溫差甚至可差1000度，這讓這顆星球產生了最為奇特的氣象，星球核心中的鐵被高溫所融化，凝結成了鐵蒸汽，從而下起了鐵雨，這顆星球的白天半球和黑夜半球也有巨大的差別。除了它下鐵雨，另一顆巨型氣態行星木星，每年可下一千噸的鑽石雨，這種現象是由高溫和高壓產生的，然而這些鑽石無法落到地面上，在半空中就會被高溫熔化成液體。
2. 太空采礦業有什麼前景科學家和企業家未來會如何采礦呢
征服太空和宇宙一直是人類的夢想，而太空也是資源開發的最後世界。太空中有很多環繞地球運行的小行星，它們蘊藏著大量的財富，如鉑等其他地球上稀缺的稀土資源，在小行星上甚至還有很少量的元素是地球上沒有的。太空采礦在過去可以說是非常科幻的構想，很難實現，但是現在，隨著新的太空 探索 技術的出現，太空采礦技術也越來越趨近成熟。不過科學家現在對如何從小行星獲取資源的方式還有一系列尚未解決的問題。
首先科學家要考慮的是太空采礦的環境影響。地球外的低重力和溫度變化意味著機器人和設備必須比地球上使用的更復雜，更耐用。科學家對空間采礦的環境影響進行了初步周期分析，數據表明，與地球上開採的過程相比，太空開采實際上可以顯著減少碳排放。在地球上，稀土開采技術，特別是稀有金屬開采技術，是一個高污染的過程。開采產生的氣體會留在地球大氣層中，針對污染問題，未來的小行星公司希望使用更清潔的火箭燃料，進一步減少二氧化碳的排放。
據估計，火箭質量的大約五分之一燃料在火箭發射時會轉化為氧化亞氮，這些污染物的溫室效應是二氧化碳的300倍。總的來說，與地球上采礦相比，太空采礦可能對環境產生積極的影響。不過在這其中存在很多變數，如小行星的大小和組成，以及太空采礦技術的效率等等。
在太空采礦中還有更多的未知的因素，比如，如果在小行星挖掘現場有生命體或有機分子會怎樣？傷害以前未被發現的生命形式或帶著外來污染物返回地球，這樣的風險是否值得我們旅行？開發太空小行星的開采技術會創造一個全新的就業領域，並徹底改變世界經濟。小行星開采有可能會回收數十億美元的資源。地球上有許多資源是稀缺的，但在小行星上這樣的資源卻很普遍。
這為未來的太空采礦業創造了巨大的經濟潛力，由於經濟激勵，一些國家開始提供監管和財政激勵，以鼓勵空間采礦業。盧森堡就頒布了一項立法，允許公司將其開採的任何資源從天體上保留下來，並向空間采礦業投資了約2億歐元和數百位科學家以支持這項研究。
空間采礦業的擴張可能會導致地球上傳統采礦業暫時失業，不過大家不需要擔心，隨著新產業的發展，可能會創造許多新的就業機會。由於開發完成一項完整的空間采礦任務並將材料帶回地球所需的技術需要數年或者數十年的時間，因此不可能知道目前對空間采礦業的投資是否可以成功，不過眾多投資者心懷憧憬。
在加利福尼亞州聖何塞的一個工業園里，格蘭特·博寧手裡拿著一個看起來像是金屬水瓶的東西。他開玩笑說，這是他公司的「蒸汽壺」的外殼，格蘭特·博寧隨後解釋道：這是一種小型宇宙飛船的推進系統，使用加熱到1000攝氏度的超熱水蒸汽來產生推力，該公司迄今為止已售出約400台。
這確實是火箭科學，但博寧的初創公司的最終目標是開采小行星。博寧初創公司的科學家認為，小行星未來會被開採的一個主要原因是它們的岩土沉積物中的水，而這些水的主要用途之一可以作為宇宙飛船的推進劑。探測器和其他航天器將能夠在太空中直接從水中產生的氫和氧補充燃料，使它們能夠在任何他們想要的地方愉快地飛馳而不至於擔心能源問題。但是，在建造一個以加油站為中心的太陽能系統的想法實現之前，需要的是更多的可以利用水運行的航天器。
西雅圖行星資源公司DSI，由谷歌聯合創始人拉里·佩奇和理查德·布蘭森等投資者於2009年創立。其他較小的公司包括Aten工程公司和Transastra公司，兩家公司都位於美國。在英國也有小行星采礦公司，想要實現這一目標的是AMC公司。該公司成立於2016年，由23歲的米奇·亨特·斯卡利昂（Mitch Hunter Scullion）經營。
其實這些公司已經發現了這個問題，那就是我們文明的下一步必然是向太空擴張。地球太小了，我們的人口越來越多，為了有限的資源而斗爭。為了文明能夠長期存在，我們需要成為一個多行星、適應太空生活的物種。格蘭特·博寧說：小行星就好像是送到嘴邊的肉塊，它們的重力可以忽略不計，因此很容易將物體移開。與地球或月球不同，它們太小，沒有任何可感知的重力，所以從它們身上剝離物質應該很容易。在地球附近一共有18000顆小行星，而且還在不斷增加。其中的一些小行星，距離我們比較近，也對我們的星球構成了潛在的危險。博寧開玩笑的說：我們正在受到金錢的威脅……
要說現在進行的「采礦業」，還是要數美國宇航局的奧西里斯雷克斯小行星探測器計劃了，其實嚴格來說奧西里斯雷克斯小行星探測計劃只能說是採集樣本。奧西里斯雷克斯於2018年12月與小行星本努會合，本努小行星上有很多冰土和礦物。該航天器將繞著直徑為半公里的物體飛行，繪制地圖，然後提取1500克樣本返回地球。
在此之前，在2018年年中，日本航空航天勘探局的Hayabusa2號宇宙飛船與近地小行星Ryugu會合，這也是一個採集樣本並且返回地球的任務。這是迄今為止從小行星帶回的唯一一個物質樣本。
亞利桑那大學的行星科學家、任務負責人但丁·勞雷塔說：「奧西里斯·雷克斯是任何小行星采礦活動的可行性概念證明。」
對於小行星的開采，DSI的長期願景是一大群低成本的小型宇宙飛船，它們將一次發射到許多探測器或者采礦設備近地小行星上，先採集少量的原材料，並將其聚集在一個零時的小倉庫中，該倉庫將建在地球和月球之間的某個地點。
不過在任何開采之前，都要先進行勘探。AMC公司希望在2020年將一顆衛星送入環繞地球的軌道，對近地小行星進行光譜分析，以了解它們是由什麼構成的。該公司計劃在本月晚些時候發起一場眾籌活動，開始籌集預計項目所需的230萬英鎊。
AMC公司開發了專門的黏土礦物檢測技術。它目前正在利用地球礦物進行實踐，這項技術其實已經利用在了一顆衛星上，這顆衛星於2018年1月勘測了小行星。DSI公司也有接近地球小行星的野心，2020年，它打算展示一個被稱為「探險者」的低成本小型航天器發射升空，探測小行星其燃料也將主要來自水。
太空采礦的前景是巨大的，期待有一天我們得飛船可以真正前往小行星采礦，而不是去取樣本。在這之前還需要很多技術的積累和進步，不過人類雖然十分渺小，但是夢想十分遠大，加油吧。
3. 太空挖礦就要實現了專家：已經研發了相應設備，後續投入實踐
什麼是太空挖礦？太空挖礦的時代就要來臨了嗎？一家來自南京的航天公司所展示的「太空采礦」讓人耳目一新，什麼?太空上面的礦也能挖？挖了帶回地球還可以用嗎？而目前這家公司已經發射了三個航天器和兩個望遠鏡載荷。
事實上，去太空挖礦並不是突發奇想，大約再過一百多年，地球上的資源被消耗得所剩無幾的時候，太空中的一些資源就變得尤其可貴，而且太空中已有的資源如果能夠被利用起來，對地球來說也可以減少一些損耗。
就例如人類愛用鉑金做首飾，但是鉑系金屬其實是屬於地球上的兩個隕石坑中采出來的，這兩個小行星就是在過去的幾十億年裡，周圍的小行星撞擊地球留下來的痕跡。
如果人類真的能在太空采礦的話，這些含有稀有金屬的小行星基本上都可以為地球所利用，而且這些資源是非常多的，這樣就可以解決地球能源不夠的問題。
太空采礦也不像我們想的那麼簡單，因為在太空中引力不像地球，它的很多東西都是在到處飄，宇航員也屬於一種失重的狀態，這就給采礦工作增添了很多麻煩，加上因為要保證亂飛的灰塵和碎屑不侵入到設備裡面，所以還得研發一台機器以抵抗這些亂飛的太空垃圾。
另外就是在采礦的過程中還要克服亞表層岩石的障礙，要解決設備長期夜間工作和能源儲存的問題，還要注意通訊系統，太空中不像地球信號那麼好，通訊系統那麼強大，如果在太空中采礦時發生問題，卻不能及時的發送信息到地面的話。
將會造成無法估量的損失，所以，太空采礦遠比地球要危險得多，目前要實現太空采礦，還需要開展太空導航定位，信息感知這些設備，而都是技術上的難題，但是有將這些產品研發出來了才能為太空采礦工作提供有力的保護。
目前有關太空采礦的研究仍屬於基礎階段，但是人類進行了半個多世紀的深空探測，積累了較為豐富的理論經驗和前期技術，其中部分技術經過了改造深化，未來可以用於太空采礦，例如資源勘查、鑽孔技術及原位資源利用等主要太空采礦技術。
目前開展太空采礦研究的國家主要是美國、盧森堡、日本，科研院包括羅拉多礦業學院，盧森堡大學和中國礦業大學，就在1903年時，蘇聯火箭之父康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基就提出了太空采礦的想法。
但是由於設備問題，一直無法實踐，而到了現在技術越來越成熟，圍繞太空采礦的事業又在開始發展，所以也有研究團隊開始設計太空采礦的路線。
在我國，由於探月工程的飛速發展，所以太空采礦事業緊隨其後開始了研究，天體的開采和研究已經從科幻小說變成了現實，而近地小行星也是我們星球外第一次采礦的最佳選擇。
中國的某些高校都設置了太空采礦專業，涵蓋了本科、碩士和博士階段，研究的項目包括月球和行星環境相似模擬研究，也進行了月球和行星的挖掘和鑽探，加上一些研究院對我國的挖礦事業的籌備十分上心，相信在不遠的將來，這些原本只能出現在科幻小說裡面的事情，很快就能在我們現實生活中展現出來了。#全能創作家# #知識創作人第七季#
4. 人類在未來有可能去宇宙中的小行星采礦嗎
從第一次工業革命至今，各類采礦工業飛速發展的同時，帶來的最直接後果就是空氣污染、水污染和自然景觀受到了嚴重的破壞。一些危險的化學物質和稀有金屬都被採集用來製作我們周圍最常使用的東西（電子產品等），雖然給現在的人類帶來巨大的便利，但我們好像從沒想過，這些挖去的“空洞”用什麼來填補。
有沒有一種對人類無害且能取代地球采礦業的辦法呢？科學家將視線看向了宇宙深處的小行星。
科學家提出了幾種辦法，比如可以把它們裝進從太空返回地球的可重復使用的飛船里，或者利用3D列印機做出一個便捷的運輸裝置，類似一個膠囊，直接降落在海里。
5. 目前進行太空采礦所具備的條件
第一，需要屏蔽宇宙射線對人類和采礦設備的影響。小行星缺少大氣層的遮擋，因而地面直接暴露在宇宙射線之下。宇宙射線包含89%的質子，10%的α粒子，1%的重元素，還有一些β粒子和γ射線等，能量高達10的20次方電子伏，比地球上的粒子加速器可以達到的能量高了7-8個數量級。第二，小行星的質量遠遠小於地球，表面的重力微乎其微，在這樣的條件下，采礦設備連直立都無法做到，更不要說處理堅硬源爛的岩石了。
為了解決這兩個難題，近日，科學家提出了新的設想——將采礦基地建在小行星內部，並且用數學方法證明了在幾百米直徑的小行星內部建造一個圓柱形基地是可行的。
顯然，這樣做可以屏蔽宇宙射線。除此之外，小行星自轉產生的離心力，產生與地球重力相近的力學效果，使采礦設備保持直立，並充分發揮作用。科學家經過計算得知，只要小行星的自轉速度達到每分鍾1-3次，所產生的離心力，就可以達到地球重力的38%，與火星表面的重力相當。
這個設想還沒有經過嚴謹的同行評議，但有科學家進一步指出，小行星上的岩石必須滿足一定的地質條件，否則會在基地建造過程中碎裂。
奧地利維也納大學的托馬斯·梅因德爾博吵讓士（Thomas Maindl）認為，根據雹碰漏人類現在的科技水平，至少要等20年才可能實現小行星采礦。
6. 什麼是太空生物采礦它能給人們帶來什麼利益呢
太告敬空生物采礦是指從太空中收集和提取有用的物質，如金屬、礦物和其他有價值的物質。這種技術有助於改善地球上的資源分配，滿足人類在地球上的需求，並為未來的太空探索提供資源支持。太空生稿凳物采襪敬慎礦也可以幫助減少地球上的資源浪費，減少環境污染，提高能源利用率。此外，太空生物采礦還可以為科學家和工程師提供新的材料，以支持他們的研究和開發。
7. 10年後，到天上采礦去 | 甲子光年
據說是未來最有錢途的職業，就像從前的煤老闆一樣。
作者 | 劉景豐 李智穎
編輯 | 楊楊
1903 年，俄國科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出了一個在當時震驚世人的想法—— 探索 小行星。這位後來成為蘇聯火箭之父的科學家，第一次激發了人們對太空資源的嚮往。
但真正挖到第一鏟太空資源的卻是美國人——1969年7月21日，美國宇航員阿姆斯特朗代表人類第一次登上了月球。當時，站在月球上的阿姆斯特朗，除了踩下一個大腳印，說了一句「這是我個人的一小步，卻是人類的一大步」外，還收集了月球土壤和岩石帶回地球。
這是人類第一次從外太空採集礦產。
阿波羅11號登月後宇航員走出艙外取土
阿姆斯特朗不會想到，這些從月球帶回來的土壤，除了一部分被用於科研外，還有一些日後被拍出了天價——一克月壤420多萬美元，堪比世界上最稀有的緬甸紅寶石的價格。
這比在地球上苦苦挖礦尋寶要誘人得多——紅寶石數量稀少，極難獲取，而外太空的礦產則取之無盡，前提是能把采礦設備送到太空並安全帶回礦產。
難怪有人說，未來最有錢途的職業將是太空采礦——就像幾十年前的「煤老闆」。
巨大的誘惑吸引著數量眾多的商業冒險家。從2012年行星資源公司 (Planetary Resources) 公開其太空采礦計劃後，一群群超級富豪、天文學家爭先恐後地撲向太空采礦。
盡管2019年的一波行業低潮讓部分太空采礦公司夢想破滅，但挺過低潮的「倖存者」又加快了步伐。今年3月，日本初創公司Astroscale在哈薩克的拜科努爾航天發射場成功發射首顆用磁鐵清理太空垃圾的衛星ELSA-d；今年4月底，中國商業航天初創公司起源太空也將發射一顆名為NEO-01的太空采礦機器人原型機，並計劃在2025年實現首次小行星商業開採行為；而歐洲ClearSpace公司則計劃2025年承接ESA （歐空局） 的一項太空垃圾清理項目。
從名字上看，清理太空垃圾和太空采礦並非一回事，但實際上這是一種技術的兩種應用，太空采礦技術的初級應用便是清理太空垃圾。
在齊奧爾科夫斯基提出 探索 小行星近百年之後，太空采礦正在由想像變成現實，而且已經走到了商業化的邊緣。
不過在投身這場新造富運動前，有必要了解下太空挖礦的以下現實：
太空采礦熱幾年前就在上演。
2012年4月24日，一家名為行星資源的公司，在西雅圖飛行博物館召開新聞發布會，宣布以幾顆小行星為目標，對其水資源和貴重金屬進行勘探和開采。公司宣稱，這項開發將為地球創造「數以億計的GDP」。
行星資源公司成立於2009年，這時候它已經隱身運作了三年。
盡管如此，行星資源的太空采礦消息一出，還是讓眾人驚訝。第一次聽這樣的計劃，相信很多人會以為這簡直天方夜譚，甚至還會把它當作「騙子項目」。
但公司背後的股東名單可能會讓人更震驚：既有谷歌首席執行官拉里·佩奇與董事會主席埃里克·施密特，Word之父、微軟前首席軟體架構師查爾斯·西蒙尼，Sherpalo創建者、谷歌董事局成員西姆亞姆，佩羅集團董事局主席羅斯·佩洛特等身家億萬的企業名流，也有科幻片《阿凡達》的導演詹姆斯·卡梅隆 （《阿凡達》上映時行星資源公司剛成立）， 還有一群前NASA科學家……
這群富可敵國、頭腦精明的精英領袖們，會為了行騙而編出這樣的故事嗎？答案可能是另外一種—— 太空挖礦是一場更大的造富運動 。
現代工業對資源消耗量越來越大，一些資源已日趨枯竭。BBC曾做過一份報告，地球上的銦是ITO靶材、半導體材料的重要元素，但地殼剩餘開采年限只剩十幾年；鉑是重要的催化劑，但地殼中極為稀少，剩餘開采年限也不到20年；就連人們常見的銀剩餘開采年限也只有20餘年。
從更宏大的視角看，過去百年的工業革命依靠的是煤、鐵等地表資源，而新一代 科技 發展依賴的稀有重金屬則主要沉澱到地心，開采難度極大。但天上就不同了，那裡資源極其豐富：小行星富含大量的金屬資源，甚至有預測某些星球幾乎遍布黃金、鑽石……完美解決地球資源稀缺的問題。地球上目前開採的鉑金屬就是在億萬年的地球演化史中被小行星「砸」下來的。
換句話說，如果能夠大量獲取太空資源，很可能會顛覆地球現有的工業體系，重塑 科技 實力。這或許說明了，為什麼越是 科技 富豪越對外太空感興趣。
在行星資源後，陸續有十餘家新興公司加入到「太空采礦天團」中。其中包括開發出3D列印機的3DSystems公司、深空工業公司，日本的Astroscale在中國成立的起源太空。
公司一擁而入，資本也跟著進來了。行星資源獲得了接近5000萬美元的融資，日本月球 探索 初創公司ispace先後融資超過1.2億美金，Astroscale共融資超過1.9億美金，中國的起源太空也在成立後不久獲得5000萬元天使輪融資。
第一波太空挖礦熱，就這樣轟轟烈烈地展開了。
即使是這波熱潮，距離阿姆斯特朗踏足月球也已經過去了40多年。在人類取回月壤和岩石後，為什麼沒有將目光從月球轉向更多的小行星？
所謂太空挖礦，主要是在月球和小行星上開采礦產資源。完成太空資源採集，要分成五個階段：找礦-探礦-落礦-采礦-用礦。每個階段都有對應的航空航天技術。
太空采礦，首先需要的是可對小行星地質材料進行分析的望遠鏡；其次需要有能夠捕捉、控制天體的能力。比如外太空沒有引力，當一個機器人去捕捉一個天體時，很可能自己先被彈開；且高速飛行的星體如同一顆炮彈，如何使采礦機器人既能不被天體擊中又能改變其運行軌跡，這需要很多工程化的開發和驗證。而這並不是一蹴而就的事情。
技術發展需要一個進程，也導致了很長一段時間內，航天活動的成本極高。
1969年阿波羅11號搭載三名宇航員完成登月計劃，光鮮的背後，是這項太空活動准備了近8年、總耗資為400多億美元。僅為這次載人登月准備的測試活動就有數十次 （其中包括阿波羅1~10號的10次測試） 。
即使後來的太空梭，平均每次的發射成本也高達15億美元。而且太空采礦還有對礦產價值的鑒定等問題，這可不是一個普通公司和富豪會輕易去做的嘗試。因為哪怕一次失敗，就有可能使其陷入破產的境地。
2010年之後，隨著美國商業航天進入黃金時期，這一狀況已大幅度改變。NASA （美國國家航空航天局） 開始與波音、SpaceX、藍色起源、內華達山脈等商業航天公司合作，並通過輸送訂單扶持創業公司。
商業航天的最大優勢，就是大大降低了往返太空的成本。以SpaceX的可重復使用的重型火箭獵鷹9號為例，其單次 （首次） 發射的價格為6200萬美元，多次復用的發射價甚至低至3500萬美元/次，這比同樣可重復使用的太空梭的發射成本低了95%。
這為日後商業開發太空資源奠定了基礎。 太空采礦熱之所以不是40年前發生，還有一個重要的原因，40年前這個夢想並沒有市場。 實際上人們對地球資源環境的擔憂也是最近二十年多的事，在資源環境尚不短缺的時候，太空挖礦是一個十足的瘋子想法。
但太空采礦，真的很容易嗎？
要知道，這項誘人的計劃，目前尚沒有一家商業航天創業公司完成了太空采礦的技術和商業驗證。
會有公司撞牆，這是預料中的事情。只是沒想到，太空采礦公司的失敗會來得如此迅速，其中最吸引人的案例，就是股東背景華麗的行星資源。
2016年，行星資源公司為其Arkyd太空望遠鏡發起的眾籌項目未能成功。該公司總裁兼首席執行官Chris Lewicki當時表示，他們非常不幸地發現，Arkyd項目並沒有像預期中那樣得到更多企業及政府部門後續的資金支持。
「不幸」還不止這些。2018年該公司在發射第三顆衛星時因融資失敗陷入資金困境，最終導致其被一家區塊鏈公司收購。
兩個月後，曾和NASA簽署兩份小行星采礦商業化和工業性 探索 合同的深空工業公司，被Bradford Space收購。第一代小行星采礦公司大多數止步於此。
如果回到故事原點，宇宙中有無窮盡的資源，只要搶先一步就能免費占為己有，相比地球上資源正在枯竭，這的確是個好主意。但為什麼有的公司就講不下去了呢？行星資源和深空工業未能堅持下來的很大原因，是「他們鋪的攤子太大了」。
「太空采礦的技術是可行的，行星資源和NASA都論證過，技術原理不是障礙。」起源太空副總裁楊成文告訴「甲子光年」。太空挖礦聽起來炫酷，但其背後還是基於現有的航空航天技術。
問題是商業化開采不僅要求有技術，還要求能獲利。
盡管這兩家企業背後有NASA提供資金和資源支持，但由於長期燒錢做基礎性研發，缺乏里程碑性的進展，最終耗光了投資人的耐心。
太空 探索 是一個名副其實的燒錢活動。業內人士說，僅僅是建一座航天器測試實驗室，光基礎設施投入就要數千萬元人民幣。
每一階段，都有不同的技術要求，且需要大量持續的資金投入。
2012年美國加州理工學院曾做過一項研究，2025年左右將一顆500噸重的小行星拖到月球軌道，成本需要26億美元。
但從繞月軌道到地球，仍有不小地難度。
因為周期漫長、投入巨大，短期難以商業化落地，過去的太空采礦公司活下去並不是個容易的事。即使曾一度引領太空采礦產業的行星資源也在2015年承認，小行星開采仍需20年左右的時間進行前期 探索 和實踐。
前人踩過的坑，成為後人的經驗。
為了活下去，太空采礦公司首先要學會的就是如何節流。在吸取了前行者的教訓和經驗後，為了控製成本，後來的太空采礦公司開始嘗試輕資產運營。起源太空副總裁楊成文對「甲子光年」說，前期起源太空不自建航天器測試實驗室，而是以合作的方式使用基礎設施，盡量把資金用到項目上。
其次還在嘗試開源。這就需要太空采礦公司在不同的階段有對應的商業模式，形成規模化收入。
在「找礦-探礦」階段，需要通過發射多譜段的空間探測衛星，形成小行星資源資料庫。這一步起源太空已經慢慢在實現了。2020年7月25日，在太原衛星發射中心，長征四號乙運載火箭以一箭三星的方式將包括龍蝦眼X射線探測衛星在內的三顆衛星成功送入軌道。
龍蝦眼X射線探測衛星配備了自主研發的龍蝦眼聚焦X射線探測器與高精度小型載荷平台，將完成若乾重要的空間X射線探測實驗。該項目由起源太空公司和南京大學合作發起。
起源太空新的望遠鏡「仰望一號空間光學/紫外望遠鏡」也將在今年上半年發射。楊成文稱，這將是我國首個可見光與紫外波段的太空望遠鏡，預計實現百米級近地小行星觀測及資源探測，「不光能發現新的小行星，還能夠分析小行星風化及成分。」
而在此之前，依靠之前多個探測衛星的相關數據等服務，2020年起源太空已實現數百萬的收入。但這一商業模式仍有待考驗。
下一步是「落礦」。目前這一環節已進入技術驗證階段。比如起源太空將在今年4月底發射一枚代號為「NEO-01」的太空采礦機器人原型機，為開展小行星采礦做技術驗證。與此前日本發射的用磁鐵清理太空垃圾的衛星ELSA-d不同，「NEO-01」通過自帶的一個網狀捕手，在太空模擬小天體捕獲控制、智能飛行器識別與控制。完成該步驟後，機器人通過自帶電推進系統，帶著捕獲的模擬小天體目標在大氣層中一起燒毀。
總裝前後的起源太空NEO-01太空采礦機器人
簡單來說，「NEO-01」要在太空完成相關技術的驗證，為後續真實采礦做准備。
太空采礦模擬圖
這項能力在當下可用於太空垃圾清理。聽上去清理垃圾一點也不炫酷，但這卻是一項回報豐厚的任務。此前2018年，歐空局曾出資1520萬歐元支持英國薩里大學一項對空間碎片主動清理技術的項目；2020年底，歐空局又豪擲8600萬歐元 （約合 6.8億人民幣） ，購買了瑞士初創公司 ClearSpace （清潔太空） 的一項特殊服務——從軌道上清理一塊太空垃圾。
太空中的垃圾如果擋在正在運行衛星的軌道上，一旦兩者相撞不僅會損毀該衛星使其無法繼續工作，還會影響地面各種應用甚至國家安全。因此這些衛星運營主體在碰到類似情況時，一般都會斥巨資清理太空垃圾保護衛星正常運行。
隨著商業航天的發展，越來越多的衛星被送入太空，這些衛星的安全運行和達到使用壽命或損毀後的處理，給太空垃圾清理帶來了巨大的市場空間。
對太空采礦公司來說，清理太空垃圾只是目前為了活下去的「副業」，更大的夢想還是誘人的太空采礦。
一個新的問題又產生了。太空采礦或許是未來，但現階段的日子顯然沒那麼好過，那為什麼還有那麼多公司、機構爭前恐後地踏上冒險之旅？
在商業化機構的競爭背後，是一股濃濃的焦慮：誰能在未來更多佔有太空資源？
一場太空資源的爭奪戰，已經先行打響。
少有人知道的是，人們針對太空有一部「空間憲法」——1966年，美蘇兩國分別向聯合國大會提出訂立《外層空間條約》 (OST) 的建議，於次年10月生效並開放簽字。
但這部條約僅僅約束了主權國家的行為，對商業公司開采、開發天體的行為卻並未約束。也因為國際法規存在漏洞，有些國家在內部已經用法律鼓勵商業公司開發利用太空資源。
2015年，美國實施《商業航天發射競爭力法》，確認美國公民擁有從小行星上獲取資源的所有權，並鼓勵小行星資源的商業開發與利用。美國成為世界上首個明確認可私人擁有月球及其他天體上礦產權的國家。
2017年，盧森堡通過了《 探索 與利用空間資源法》，明確太空資源可以為盧森堡注冊實體所擁有。
所以，NASA早早就開始將目光瞄準太空資源 探索 ，如2014年NASA與深空工業和行星資源公司的合作，並已在2020年10月實現登陸小行星「貝努 （Bennu） 」的計劃，探測器按計劃成功採集塵土樣本後，預定在2023年9月24日返抵地球。
此外很多成立不久的商業太空挖礦公司紛紛推出了太空資源採集計劃——行星資源公司提出2020年前，在近地軌道上建立推進劑倉庫，從地球附近的小行星提取水冰資源；深空工業提出在2015年發射一隊小行星攔截飛船，用來在附近的小行星上尋找資源。由於此後這兩家公司被收購，項目無疾而終。
而作為歐洲第一個籌備「太空礦業」相關法律和監管條例的國家，盧森堡則針對境內合法注冊的十家太空采礦公司，給與2.23億美元的資金扶持。
盡管中國目前還沒有針對太空資源的相關法案，但也已經有商業公司行動起來了。比如起源太空，其計劃在2025年實現首次小行星商業開採行為。
然而，過去數百年的地球資源開采經驗告訴人們：人類每一次資源的開采，必然伴隨著利益的再分配、產業和話語權的重構。太空采礦顯示出，人類的資源爭奪已經從地球延伸到太空。
科幻劇《蒼穹浩瀚》 (The Expanse) 的大背景，是200年後，地球、火星和小行星帶爭奪著水、空氣等，它們是比黃金更貴的資源。對比之下，太空采礦就像這個場景的預兆，未來比想像來得更快。
8. 太空中有無限的礦產，那以後能去太空中采礦嗎
據報道，近日，有科學家發現在零重力的條件下，微生物可以幫助人類提取岩石中的經濟元素，這意味著，未來人類或許可以「使喚」微生物去太空中開采礦石，這項研究也發表在最新一期的《自然·通訊》雜志上。
不過，由於太空中是零重力的環境，而且除了地球之外，其它星球上的環境都是非常極端惡劣的，這就導致在開采太空資源的過程中，人類想要抵達地外星球親自開采是非常困難的，而藉助無人探測開采設備，一些元素又很難被提取出來。
幸運的是，通過研究，科學家們發現微生物竟然可以將地外星球上的稀有元素提取出來，而在地球上，通過實驗，已經證明了微生物可以採集到岩石中很難獲取的稀土元素，未來也將逐漸開展太空實驗，幫助人類獲得太空資源。
說起來，用微生物來進行礦產資源的開采，看起來是一件非常不可思議的事情，科學家們發現，有一種叫鞘氨醇單胞菌的微生物，在遇到玄武岩之後，會通過一系列的化學反應，將玄武岩中的稀土元素給浸出，而在國際空間站中，在完全模擬零重力的條件下，鞘氨醇單胞菌的稀土元素浸出率，同樣高達70%。
這個發現意味著，通過微生物去開采太空中的稀有元素，是完全可行的，只需要搞清楚哪一種微生物對哪一種稀有元素有效就可以了。
研究者表示，通過實驗證明，鞘氨醇單胞菌、枯草芽孢桿菌和貪銅桿菌在太空零重力的環境中，都可以存活，這是因為微生物中普遍具有特異性，這讓它們可以在極端環境中仍然存活，不像人類和其它生物一樣，離開地球在沒有任何保護的情況下，就會喪命。
目前來看，火星、月球等環境中，鞘氨醇單胞菌、枯草芽孢桿菌和貪銅桿菌都可以幫助人類在上面提取稀有元素，這意味著，很多人類暫時無法抵達的地方，未來微生物都會先行抵達，並且幫助我們採集到需要的礦產資源帶回地球。
不過，這里也有一個問題，那就是如果未來地球上的微生物被人類送往不同的星球，它們是否會在太空中安家落戶，導致地外生命的誕生？
9. 在月球上挖土有多難
本月的某一天，我們就將收到嫦娥五號從月球帶回來的「快遞」。
據央視新聞報道，北京時間12月3日23時10分，嫦娥五號上升器3000N發動機工作約6分鍾，成功將攜帶樣品的上升器送入到預定環月軌道。這是我國首次實現地外天體起飛。同時，它還完成了一項壯舉：點火起飛前，著上組合體實現月面國旗展開以及上升器、著陸器的解鎖分離——這是我國在月球表面首次實現國旗的「獨立展示」。
而就在12月3日下午4時許，也即嫦娥五號在月球上點火起飛前7個小時左右，在騰訊北京總部舉辦的2020騰訊ConTech大會上，李本琪當時透露：「嫦娥五號挖土已經完成了。」
李本琪是嫦娥一號任務01指揮員，他全程參與了我國全部探月發射任務。
他這話是在一場關於「飛向月球，躍向火星，人類何時自由遨遊太空」的討論中說的。該圓桌匯聚了李本琪、中科院自動化所復雜系統管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍、清華大學教授、天文系主任毛淑德和北斗地面試驗驗證系統副總設計師盧鋆四位科學家和學者。
毫無疑問，嫦娥五號成為了這場討論的焦點。那麼，這次嫦娥五號探測器成功實施月面取土采樣的意義是什麼？
左起：盧鋆、李本琪、王飛躍和毛淑德，拍攝：虎嗅
李本琪被稱為「北斗福星」。2007年4月北斗發射任務，射前4分鍾，火箭供氣連接器未按規定正常脫落，如果不在射前3分鍾脫落，火箭、衛星乃至整個發射場都可能不保，在千鈞一發之際，李本琪一分鍾之內連下7道指令，最終確保了發射成功。
他倒是很謙虛：「也沒有媒體說的那麼懸乎，說下了好多口令。應該說我們指揮員也好，操作手也好，前期的預案做的比較充分，也加上大家比較熟練，處理地比較快，沒有大家說的那麼嚇人。」
對我們普通人來說，倒計時是發射過程中最引人注目、扣人心弦的時刻之一。但李本琪表示，倒計時是發射環節最不重要的一個環節：「真正我們的倒計時開始數數的時候，誰去數都一樣，也就是真到數數的時候，一切已經就緒了，就等點火。其實所有的工夫都是在前面，一個指揮員在任務過程中，關鍵是要把各個系統協同地組織到一個時間軸上，在每一步都把他們拉到齊步走的節奏上來，確保大家按時、按節點地把自己的重要的工作做完，參數都正常。」
在這次探測器的自動采樣過程中，人工智慧對探測器的著陸控制相當出色。這正是王飛躍的專長，他解釋道，我們所說的挖土的「土」，有一個專業術語叫月壤。他表示，在月球上「挖土」、打孔取樣的困難程度跟地球上完全不是同一個量級，我們在地球上可以有很大的裝備，像現在的自動挖礦都沒問題，但是一到天上去，首先不可能有那麼大的裝置來打孔，再者月球和地球上重力的差別，這就幾何級的增加了挖土的難度系數。
「這里有很多的不可測的情況，所以它增加了對控制的要求，這也是我看團隊、就是做探測器的團隊——文昌發射之前我也去了一下——少則幹了五六年，有的幹了十年，最長的從規劃幹了十五年。」王飛躍說，「對我們來說，也隨便說一下，但對他們來說，十五年的心血在這裡面，他們是蠻緊張的。」
這次的取土包括鑽取和表取兩部分，那在月球上挖孔取土難在哪兒呢？王飛躍說，鑽取有很多不確定的因素，你不知道會發生什麼事情。
「取樣，其他的西方國家也做了，從行星上拿回了，但是他們只是發射了一個探測器上去，它到表面上就接觸一下，采樣的是微量元素。我們這次取樣是要在小行星上（這里指月球）扒在上面，要刮幾層，鑽洞就更厲害了，你別一鑽（碎石）出了軌道撞到地球了，撞向誰了，你都不知道。」他說。
王飛躍表示，這里最重要的是把所有因素變成確定因素，這么多航天人的任務就是把不確定性變成確定性，但鑽孔有相當的不確定性，所以又增加了整個控制系統的復雜性。 虎嗅曾在2018年采訪過一次王飛躍，他的言辭之幽默讓人印象深刻，這次他童言童語般的風趣和幽默同樣讓現場200餘位觀眾忍不住幾次捧腹。
李本琪將衛星發射形象地比作快遞小哥，本月晚些時候，我們就可以拆開從月球寄回來的「快遞」了。
這次嫦娥五號探月的意義毫無疑問是舉世矚目的，人類已經40多年沒有染指過月球了，自從1976年蘇聯的月球24號飛船成功登陸月球以來，還沒有其他國家成功登陸過月球。NASA打算在這個十年的晚些時候讓宇航員重返月球。
一場載人登月賽跑已經開始。
那麼深空探測對我們人類理解未知的世界有哪些意義？
毛淑德表示，第一個意義是，地球是人類的搖籃，但是人類不能永遠待在搖籃裡面，所以我們要進行深空探測，「理解人類在宇宙裡面還有在太陽系裡面的位置」，這也是「人類好奇心的表現，是我們人類 探索 自己無知邊界的方法」；更重要的意義則是，深空探測對於煥發年輕一代對科學的興趣也很重要，對中國深空探測而言，還可以激發民族的自豪感。
王飛躍說，從1988年開始，他從大學學的就是月球采礦、火星采礦，當時最主要的目的是經濟價值，是希望探月能發現新的材料，還有新的動力。「我們做了很長時間就是利用月球表土加上化學反應，那個材料叫『表土經過化學反應變成氫氣』，把月球表土分解成氫氣，用氫氣作為燃料。」
他認為，接下來太空 旅遊 可能會得到大力發展，幾百萬一張票，或者當地球發生災難的時候移民到月球上。真天馬行空的一老爺子。
那麼，我們什麼時候能夠去月球旅行或者移民到別的星球呢？
李本琪比較實在，他說短時間內非常困難，因為我們的星球並不在一個安全的環境裡面，我們要進入宇宙空間，首先要解決「速度」的問題，當前火箭推進的速度不到光速的萬分之一，這樣的話，去外太空就要以多少萬年來計劃。
「所以人去外太空，短時間內時間上不太可能。」李本琪此時展現了其幽默的一面，「先不說時間，就說一路上有多少危險。比如說一不小心掉到一個引力很大的星球附近，被星球捕獲了，你也不知道捕獲上去是什麼結果，也許忽然一下撞上了。還有一種可能，走在半路上趕上星球爆炸了，城門失火，殃及池魚。剛才還提到我們去外太空取回來的樣本可能存在搞不清楚的病毒。還不見得是病毒，比如說是一種放射性的材料，接觸這種放射性材料人就受不了。」
他的觀點是：宇宙太危險，短時間內輕易不要琢磨這事兒。
王飛躍：「我非常贊成，別沒事找事。但是我覺得外空 旅遊 可以趕快發展，然後咱們老說在地球上建設智慧城市，我覺得還不如在太空上建設智慧空間，就是組裝的那種。以後咱們把太空智慧城市的標准公布一下，你只要造一個模塊發上去，弄到一起 旅遊 收費之類的，多好的一件事情。」
王老師腦洞太大，咱們還是先腳踏實地等待2020年趕緊結束吧。
10. 科學家計劃利用微生物進行太空采礦
幾個世紀以嘩睜橘來，人們一直在努力從岩石中開采有用的礦物和金屬。現在，科學家學會了如何利用微小微生物的力量來完成這些勞動。這個名為biomining的過程在地球上已經很普遍。
當人類計劃遠征月球和火星等地時，生物礦化提供了一種在其他行星體上獲取所需材料而不是從地球上獲取物質的方法。這種方法稱為現場資源利用。然而，微生物和岩石在地球引力之外的相互作用不同，可能影響在外星生物的產出。
對國際空間站的一項新調查是對微生物如何在微重力中生長和改變行星岩以及模擬火星引力的第一項研究。該研究BioRock也是地外生物礦化的首次試驗，這是太空中原型微型采礦反應堆的首次應用。
「我們正在研究三種類型的微生物，讓我們首先比較不同微生物在太空環境中的行為，」愛丁堡大學英國天體生物學中心教授Charles Cockell說。科學家對微重力如何影響微生物和礦物相互作用知之甚少，但先前的研究表明微生物與表面的附著或生物膜的形成在空間中發生的不同。
通常，生物膜增加，變得更厚並且在微重力中顯示出特定的形狀和結構。研究人員預計BioRock研究中的微生物會發現類似的行為。
「對於研究，我們使用天然含有大量空間的玄武岩，看看細菌如何在微重力條件下在這些空腔內相互作用，」科克爾實驗室的博士後科學家羅莎桑托馬蒂諾說。微生物回到地球以後，研究人員計劃研究微生物如何進入岩石並在岩石中生長，並比較三種類型的微生物。
他們還將研究浸入岩石周圍流體中的元素，並檢查不同微生物從岩石中提取超過20種不同元素的程度。這三種微生物包括一種從美國西部科羅拉多高原的沙漠結殼中分離出來的微生物，一種由德國航空航天中心提供，另一種以比利時核研究中心提供的對重金屬的抗性而聞名。
「BioRock實驗開始將拼圖的各個部分組合在一起，」Cockell補充道。「了解微生物如何在微重力和模擬火星引力中如何相互作用，從岩石表面生長和提取元素，這將首次告訴我們，如果低重力影響微生物附著到岩石表面並進行生物礦化的能力。換句話說，是否有可能進行外星采礦。「
結果應該提供在地球引力，模擬火星引力和微重力水平下發生的細菌和岩石相互作用的定性和定量比較。例如，微重力中沒有熱對流會限制食物和氧氣供應到岩石環境中的細菌並抑制其生長。
「我們希望深入了解微生物如何在太空中生長，以及我們如何在人類 探索 和太空沉降中使用它們，從采礦到將岩石轉化為月球和火星上亂團的土壤，」Cockell說。微生物 - 岩石的相互作用可以將岩石變成土壤，探測者可能有一天會用它們來改造風化層 - 覆蓋月球，火星和小行星表面的塵埃碎片碎片 - 進入植物生長的土壤。
接下來，研究人員將對不同的微生物和材料進行額外的實驗，以進一步完善微生物在原地資源利用中的應用。
「微生物無處不在 - 在我們的食物，家庭和工業過程中 - 它們在我們的日常生活中做了非常重要的事情，」Cockell說。「當我們進入太空時，我們可以利用微生物使我們的生活更輕松，並提高空間定居的成功.BioRock正在與微生物世早滑界一起建立一個新的航天聯盟，利用微生物來促進人類在太空中的永久生存。 「