为什么去小行星挖矿

1. 科学家发现重金属小行星，太空采矿有可能实现吗

人类航天技术的发展速度非常快，太空旅行也开始面向私人开放，但是太空产业远不止如此。

随着近年来天文学家对小行星的重视，科学家发现很多小行星上存在丰富的资源，尤其是稀土资源和重金属资源，如果人类可以实现“太空采矿”，地球很多资源的短缺都可以得到补充。

NASA计划在2022年探测大型金属小行星，寻找太空采矿的可能性。

虽然NASA已经计划探测金属小行星，但是太空采矿是一个全新的方向，目前还没有任何有效的采矿思路。

人类采集小行星样本时，往往选择使用爆破的方式，让小行星表面充满尘埃和碎石，再利用探测器进行采集，但太空采矿无法使用这种方式，一方面爆破金属小行星的难度较高，另一方面成本难以控制，采矿效率也比较低。

2. 小行星采矿计划的太空采矿简析

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(Deep Space Instries，DSI)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。”
DSI董事会成员马克-桑特尔称，很多小行星是由像沥青一样的金属和铁镍金属组成的。他形容这些成分是“极贵重材料”，而且它们“将会成为21世纪的主要资源的来源”。桑特尔说：“光开采小行星上的稀有金属并不经济实惠，但是如果把它们制成用于太空业的挥发性大块金属，将会对我们产生很大意义。”该公司有机会取得成功吗？很多太空商业冒险活动均以失败而告终，然而太空探索技术公司是个例外，它已与美国宇航局签署合同，将会向国际空间站发射补给船。
DSI在太空采矿业也有竞争对手，2012年一家名为行星资源(Planetary Resources)的公司宣布相同计划，并称它已经得到Google公司拉里-佩奇和埃里克-施密特、小罗斯-佩罗和詹姆斯-卡梅隆的资助。DSI表示，这项活动也已经有了一些投资者，但是它称，22日宣布的消息有望吸引更多人关注该计划。
目前距离地球最遥远的探测器为旅行者1号，其自1977年发射升空后就开始漫长的行星际之旅，到2013年1月24日已经飞行了182亿公里，按这个速度需要花上7万年才可以抵达半人马座阿尔法星，而该恒星系统前不久发现了一颗奇特的行星。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。
天文学家已经发现了距离地球最近恒星系统中存在行星信号，而且在距离地球11.9光年的鲸鱼座τ星也探测到了行星信号，当第一颗真正的系外可居住星球被发现时，公众支持的高涨也有助于打造恒星际飞船。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。

三、行星采矿机器人的成本费用
克里斯·列维奇（Chris Lewicki）提及了机器人的制造费用，此费用低得令人嗔目结舌。“凭借高速度、高风险的航空器发展，我们将把每个采矿机器人的成本控制在一千万美金以内，把发送及制造机器人的总开销控制在一亿美金之内”，这对于其他航空项目而言不过是一个零头。当然这只是总项目的一部分开销罢了。凯克太空研究学院（Keck Institute for Space Studies）的一群科学家及工程师们发布了一份白皮书。白皮书指出，开采小行星作为人类科研或是开发的所需科技已经基本成熟，但这项工作大概需要26亿美金。如果Planetary Resources走得是这条路，看来这钱肯定是省不下来了。

3. 宇宙中真的拥有无限资源吗小行星采矿能够实现吗

宇宙中的资源对于现在的人类来说是无限的，小行星采矿根据人类目前的科学技术还是比较难的，但是在未来的话还是有可能会实现的。对于人类来说，地球上的资源虽然有很多，但是在采集的同时，很容易对地球造成污染，甚至对人类的危害也是很大的。如果能够在宇宙中的小行星中采集资源的话，那么对人类来说，也就不存在污染的问题了。

因此，即便宇宙中的小行星有很多，但是想要找到有矿产资源的小行星也不是件容易的事情。根据人类目前对宇宙的了解，如果现在直接开采小行星中的资源的话，那么还是差点技术的，等到开采技术完善的时候，估计就可以开采资源了。

其实，人类对宇宙的了解是非常少的，如果想要了解宇宙的奥秘的话，那么需要非常漫长的时间。在这段时间里，人类对于小行星的了解也是不够的，毕竟宇宙中的小行星非常多，如果想要了解的话，也是需要大量时间的。不过，未来的小行星开采技术，有可能会开启下一个工业革命，而人类对于小行星的开采或许会从近地金属小行星开始，但是并不会因此而结束。

4. 去小行星挖金矿，找稀土这种“淘金”方式靠谱吗

小行星采矿成本是否很高？对此，高盛在报告中指出，根据加州理工学院的建议，未来勘探探测器的成本可能只需数千万美元，而一个小行星的飞船可能需要26亿美元。26亿美元是什么概念？这仅相当于投资了三分之一的Uber。
“投资Uber互联网+出租车，商业经济性比较靠谱，看得见，摸得着，可以有预期的收益；而去小行星采矿投资风险大，商业具有非常大的不确定性。”陈昌亚说。
与此同时，高盛的报告认为，太空采矿与地球普通矿山投资的设置成本相近。根据麻省理工学院的文章估计，一个新的稀土金属矿从头开始开发需要的费用为10亿美元。而一颗小行星可能就藏着价值高达500亿美元的铂金。
更重要的一点是，硅谷“钢铁侠”马斯克的太空探索技术公司（SpaceX）和亚马逊创始人贝佐夫的蓝色起源公司已经可以做到重复利用火箭，这让飞船成本得到了大幅降低。曾经需要花3500万美元才能将一个人送往外太空，现在许多公司都在争取只需花25万美元就完成这一任务。高盛认为，这意味着随着时间的推移，运载火箭的价格会越来越低。
那么，小行星采矿是否还有技术难题？“首先是勘探。”郑永春说。
陈昌亚也表示，第一步要通过光谱分析进行普查，在众多的小行星中比较精准地锁定目标，发现足够多的样本点，第二步远程找准潜在采矿点，最后登陆附着小行星进行采矿。报道称，“行星资源”公司正在太空检查一系列的观测卫星，以便找到最适合开发的小行星。
此外，开采小行星的机器必须靠太阳能来供电。“这些机器都带着太阳能转化设备，随时吸收太阳光，变成电，供开采使用。这将大大减少从地球飞往小行星所需要的燃料。为了尽量多带回矿石，开采时的工作人员数量要限制。”郑永春说，说不定未来还将无人开采，人类只需要在地球通过遥控器指挥开采设备即可，就像遥控汽车一样。
同时，陈昌亚强调：“小行星探测相比大星球来说轨道及控制更复杂，具有微弱引力下稳定附着就位难、规模采集筛选及封装难、复杂轨道转移返回及再入地球难等技术难点。进行小行星商业采矿具有较大的风险和不确定性。”
对此，郑永春认为：“在开采过程中，所有飞船和设备都必须紧紧固定在小行星上，如果不小心脱离了小行星，会迷失在宇宙空间。”
郑永春补充道，开采过程中一些必要的物质来源问题也必须解决。“氧气、氮气等气体在探索太空的时候肯定不能缺少，但气体很难携带，怎么带水进太空也很麻烦，因为水无法压缩，密度较大，带水进太空会消耗很多能源。”他认为，比较合适的方法是在太空中找到这些物质，无需从地球带上太空。

5. 马斯克有“火星梦”，他有一个“太空采矿梦”

作者 | 袁一雪

6月11日，起源太空 科技 有限公司（以下简称起源太空）“仰望一号”光学/紫外双波段太空望远镜搭载长征二号丁火箭成功发射升空。这是继4月27日，起源太空通过太原卫星发射中心用长征六号运载火箭，以“一箭九星”的方式将NEO-01航天器成功送入预定轨道后，第二颗成功上天的卫星。

两颗卫星上天，是起源太空创始人、香港大学空间科学实验室执行主任苏萌小行星采矿梦想的第一步。

曾经出现在科幻小说中在太空采矿的场景，也将随着苏萌的小行星采矿梦而可能成为真实世界中的一幕。

2007年，刚进入哈佛大学攻读天体物理博士的苏萌，接到了哈佛—史密森天体物理学中心一位头发花白的老教授Martin Elvis给他推荐的题目。当时，他一下愣住了：小行星采矿。“我的第一个念头是，接了这个题目我还能顺利毕业吗？这不是科幻电影的场景吗？”苏萌在接受《中国科学报》采访时开玩笑地说。

读博期间，苏萌与同事使用费米伽马射线太空望远镜发现了“费米气泡”。这是银河系的银盘两侧分布的两个巨大的、对称的“气泡状”结构，也是人类迄今为止认知到的银河系最大的结构。费米气泡的发现可以为认识宇宙中星系的形成与演化，以及宇宙中多种尺度的起源问题带来帮助。

基于该成果，苏萌获得世界高能天体物理领域最高成就奖——布鲁诺·罗西奖。他是近40年来该奖项最年轻的获得者和唯一一位华人获得者，其研究成果入选美国物理学会“世界十大物理学进展”及《天文学》杂志“年度十大天文学进展”。

与此同时，太空资源开发与利用的浪潮在全球迅速蔓延，2010年世界首家太空采矿公司行星资源公司成立。苏萌跟着导师穿梭于哈佛校园的天文系、物理系、地球与行星科学系，以及法学院、商学院、政府管理学院，跟全球顶尖的学者讨论太空资源开发与利用的技术、法律、商业模式、政府政策等。

成为麻省理工学院帕帕拉多学者、美国航天航空局爱因斯坦学者的苏萌，在麻省理工学院期间不断往返中美两地，寻找在中国开展太空 探索 与资源利用的机会。2016年，苏萌加入香港大学，成为香港大学空间科学实验室执行主任。2019年，中国第一家致力于开展太空资源开发与利用的商业公司——起源太空正式成立。

虽然公司成立伊始便经历了百年不遇的新冠肺炎疫情，但苏萌的计划并未因此受阻。甚至在今年4月，公司正式向太空发射了NEO-01。6月11日，起源太空“仰望一号”也成功发射。

至今，苏萌还记得导师交给他小行星采矿项目时认真的神态。“他说，小行星采矿是天文学改变人类文明进程的契机。当天文学真正影响 社会 和民众利益的时候，这个古老的学科将会以完全不同的发展模式快速成长起来。”苏萌回忆说。

天文学诞生于人类对昼夜更替、四季轮回、天文现象的好奇中，古代的天文观测曾与历法的制定密不可分。随着观测手段不断进步，天文学研究的对象也从种种天文现象，转为更为精准的宇宙物体，大到行星、恒星、太阳系、银河系、星系团以至可观测的宇宙，小到小行星、流星体，乃至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。

天文学正在不断拓展人类的知识边界，人类对宇宙的认知也在更宏大的尺度上定义了文明发展的阶段。只是天文学研究本身似乎很难像其他学科一样实现产学研结合，从而进入与 社会 发展相辅相成的良性循环，并且需要大量的资金投入。这也是天文学大科学装置往往需要国家支持的原因。

但是，天文学家并不满足于此，他们渴望学科贴近人类生活。而事实上，人类对太空资源的开发与利用正是文明发展的重要机会，也蕴藏着巨大的商业价值，从而实现天文学学科发展的自我造血能力。这一点是苏萌从未敢忘却的使命。

另一个让苏萌奋不顾身投入小行星采矿的原因是，让中国在世界太空资源开发领域中能够占有一席之地。

事实上，早已有国家打起了太空资源拥有权的“算盘”。就地球而言，其周围的近地小行星上也有地球内部蕴藏的矿产资源。不过，地球上的矿产大都藏于地表下较深的区域，很难开采或成本高昂，尤其是一些稀有金属。但这些矿产在小行星上的情况则不同，它们可能存在于浅薄的表面，十分方便开采。“更重要的是，未来人类太空建设需要的原材料，尤其是水，可以从月球或小行星的表面获得，从而改变人类利用太空的方式。”苏萌解释说，这也是为什么人类会将采矿的视线投向月球和小行星。

只是在广袤的太空中，小行星数量之多无法预测，那么如何判定这些小行星到底属于谁？最先注意到这个问题的是美国，他们在《商业空间发射竞争法》规定了私人可获得开采矿物的所有权。卢森堡紧随其后，于2017年颁布了《太空资源开发与利用法》。

苏萌认为，太空资源所属权终将成为世界各国都参与的事项，占领先机无疑会对国家未来的发展有利。事实上，我国只参与了国际空间法的部分条约和协定。有数据显示，《外空条约》已有包括卢森堡、美国、中国在内的107个缔约国，而《月球协定》只有18个缔约国，且卢森堡、美国、中国均不是缔约国。

“我希望以我绵薄之力，先跟上其他国家的步伐。”苏萌如是说。

马斯克总是走在科学的前沿，却鲜有人想到他为什么可以做到这一点。毫无疑问，他最初为自己定下去火星的目标，使他的众多奇思妙想目标一致，且几乎所有的 科技 创新都与此有关。

苏萌也正在践行这一点：瞄准小行星采矿这一目标，坚实地踏出每一步。4月发射的NEO-01就是苏萌为小行星采矿之行迈出的第一步。“若要实现小行星采矿，可以是在一颗大型的小行星表面降落、进行开采；或者捕获一颗几米大小的小行星，将它带回地月系统，再进行开采。”起源太空首席行星科学家、北京大学天体物理学博士张晓佳介绍道。“我们的目标是用低成本的方式实现第二种方案。”

为了实现这一点，苏萌和团队需要在地面和太空中做大量实验，目标是在提高捕获成功率的同时，尽可能地降低任务成本。据他透露，未来的目标是将任务的成本降低到国际同类公司的1/10以下。

为了验证太空采矿技术，NEO-01诞生了。它肩负的使命比捕获小行星简单些，是捕获一个小行星的模拟目标，将它拖拽至大气层中与之“同归于尽”。张晓佳介绍说，现在NEO-01的运行良好，只需等待它进入此前预设的轨道，就可以开展实验任务了。

除了主任务外，NEO-01还搭载了摄像头，助力研究人员研究太空中的实验过程。

而6月上天的起源太空“仰望一号”，则是我国第一台地球轨道上的光学/紫外双波段太空望远镜，肩负着搜寻小行星的任务。

观察、捕获，再将小行星“囤积”于地月轨道，这对苏萌来说还只是开始。他期望有一天可以开采小行星的矿产，并在太空中直接冶炼，用于太空建设。而这一切，在苏萌眼中并不比人工智能的实现更难。因为在国内进行创业期间，苏萌惊喜地发现，国内的航天产业几乎已经形成闭环，即便是疫情冲击了全球航天产业等行业，但对中国影响不大。

“我曾经在国内找了很多高校和单位，发现有些技术即便没有成熟化，也有人曾经做过相关的研究，也就是说如果要实现小行星采矿这一目标，我国完全有基础发展完整的产业链，实现工业化、商业化太空资源开发与利用，争当全球第一，引领人类在太空中不断拓展文明的疆界。”苏萌说，小行星采矿为众多技术提供试验与实现的平台，在材料科学、生物医药等领域都有广阔的应用前景。

现在苏萌又有了新的想法，在国内促成小行星采矿专业的建立。2018年，美国科罗拉多矿业学院太空资源中心就正式开设了小行星采矿专业，开发全球第一个太空资源相关的正式课程，以培养下一代太空科学家和工程师。目前，该中心计划开设硕士及博士相关课程，此外，还为从事太空研究的专业人士提供短期进修课程。学生可通过学习获得核心知识，并在负责 探索 、提取及使用太阳系资源的系统中获得设计实践。

“小行星采矿是个集矿业、天体、行星、法律、航天器、人工智能、数学等多学科交叉的学科平台。”苏萌介绍道，目前，他们与中国矿业大学、中南大学、北京大学合作的实验室已经成立，正在推动采矿专业发展。

苏萌希望这些人才梯队的建设，可以为中国未来的大型太空天文基础设施的建设贡献力量。而他自己也将为中国天文事业的发展贡献民营航天力量。

到 2025 年，苏萌和团队将发射数十台太空望远镜和更多的航天器。“参与国际竞争，在太空中展示中国企业能力”是他的目标之一。

6. 人类在未来有可能去宇宙中的小行星采矿吗

从第一次工业革命至今，各类采矿工业飞速发展的同时，带来的最直接后果就是空气污染、水污染和自然景观受到了严重的破坏。一些危险的化学物质和稀有金属都被采集用来制作我们周围最常使用的东西（电子产品等），虽然给现在的人类带来巨大的便利，但我们好像从没想过，这些挖去的“空洞”用什么来填补。

有没有一种对人类无害且能取代地球采矿业的办法呢？科学家将视线看向了宇宙深处的小行星。

科学家提出了几种办法，比如可以把它们装进从太空返回地球的可重复使用的飞船里，或者利用3D打印机做出一个便捷的运输装置，类似一个胶囊，直接降落在海里。

7. 一颗小行星的矿产价值超过全球GDP，到太空淘金去

1903 年，俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出了一个震惊世人的想法 - 探索 小行星，这位后来成为苏联火箭之父的科学家，大胆推测小行星上可能布满了珍贵矿石，第一次激发了人们对太空资源的向往。

直到1969年， 人类第一次从外太空采集矿产 - 美国宇航员阿姆斯特朗登月成功并收集了月球土壤和岩石带回地球，这些从月球带回来的土壤，除了一部分被用于科研外，还有一些日后被拍出了天价：一克月壤420多万美元。

随着航天 科技 的蓬勃发展，太空采矿正在由想象变成现实，而且已经走到了商业化的边缘。2021年4月27日，全球首个太空采矿机器人 - NEO-01卫星随着长征六号运载火箭在我国太原卫星发射基地成功发射。

今天，「哈工创投」带您了解太空采矿的发展历程、战略意义以及商业化路径。

太空采矿：早已暗流涌动

在上世纪50年代的时候，有关小行星采矿的内容就已经时不时出现在科幻小说中了。美国知名的硬科幻小说作家 Robert Heinlein 就曾描述了一个年事已高的宇航员前往小行星开采铀矿的故事。

在1976年，康奈尔大学的物理学家 Gerard K. O'Neil 所提出的“高边疆计划”中就设想了数千万人殖民太空的方案，在其中最具亮点的部分就是外太空基地的建造资源将来自月球。

在2015年11月，美国颁布了《商业太空发射竞争法》，明确私人企业太空采矿的合法性和太空资源私有财产权。紧随其后，卢森堡宣布太空采矿计划，希望能够成为欧洲太空矿业公司的商业基地，为太空小行星矿业开发提供研发支持，并且可能直接向一些公司投资，开采小行星上的黄金、白金和钨等，还将制定法律框架，从而为相关业务提供保障。

自此，太空淘金潮开启。2009 年，世界第一家小行星采矿公司 “PR”（Planetary Resources） 诞生，该公司由电影导演詹姆斯·卡梅隆、联合谷歌创始人 Lary Page 等出资成立，另据企查查数据显示，该公司A轮投资方还出现中国企业腾讯、创新工场的身影。当时对于做小行星采矿来说，大家能预料到肯定很贵，但究竟怎么做、要花多少钱还在摸索中。

2020年4月6日，美国通过了太空资源法案，再次重申美国个人和公司拥有从事商业 探索 、回收和利用太空资源的权利。不久之后，NASA正式宣布《Artemis Accords》，包括如何从月球表面开采资源、划定安全区。

太空采矿：商业价值巨大

现代工业对资源消耗量越来越大，一些资源已日趋枯竭。BBC在一份报告中曾指出，地球上的铟是ITO靶材、半导体材料的重要元素，但地壳剩余开采年限只剩十几年；铂是重要的催化剂，但地壳中极为稀少，剩余开采年限也不到20年；就连人们常见的银剩余开采年限也只有20余年。

从更宏大的视角看，过去百年的工业革命依靠的是煤、铁等地表资源，而新一代 科技 发展依赖的稀有重金属则主要沉淀到地心，开采难度极大。但太空就不同了，那里资源极其丰富：小行星富含大量的金属资源，甚至有预测某些星球几乎遍布黄金、钻石……完美解决地球资源稀缺的问题。地球上目前开采的铂金属就是在亿万年的地球演化史中被小行星“砸”下来的。

如果能够大量获取太空资源，很可能会颠覆地球现有的工业体系，重塑 科技 实力。国际顶级投行高盛曾发布一份太空研究报告称，太空经济“有着长远而持久的机遇”，未来20年间行业规模将会成长至数万亿美元。高盛以太空采矿为例进行了说明，小行星241 Germania上存在价值达95.8万亿美元的矿产，几乎与整个世界的GDP相当。

美国一家专门做小行星矿产及其价值评估的网站Asterank结合小行星的光谱分析测算其体积及矿物种类，并根据目前矿物的市场价格估算出行星矿物价值的排名。

巨蟹55e

矿物：钻石（根据分析，该星球可能拥有一颗铁质核心)。

估值：约26.9Nonillion美元（Nonillion=10的30次方）

距离：2004年首次发现，距地球约40光年

241 Germania

矿物：主要为铁

估值：近100万亿美元，比肩目前全世界的GDP总量

位置：火星和木星轨道之间的小行星带

直径：168.9千米

PSR J1719-1438b

矿物：这颗脉冲星行星很可能由结晶碳（钻石）构成，且钻石密度极高。

估值：超过100万亿美元

位置：2011年8月25日发现的太阳系外行星，距地球约4000光年

3200 Phaethon

矿物：铁

估值：超100万亿美元

直径：约5.1千米

距离：预测将于2016年9月29日以较近距离飞掠地球，届时距离地球约为0.6亿公里

小行星4034

矿物：白金以及镍、铁

估值：约2.42万亿美元

直径：约420米

更重要的是，未来人类一定会到太空去，利用太空中的资源是必由之路，太空 探索 的深度在很大程度上依靠对太空资源进行商业化开发的能力。

从科幻到 科技 ，并不容易

中国矿业大学一位专业人士表示，目前关于太空采矿的认识几乎停留在“近科幻”阶段，但国内外学者在太空资源勘查、钻孔技术及原位利用等方面已经展开 探索 性研究，为太空采矿进一步奠定了基础。

太空采矿的方式一般分为两种，一是运回地球附近开采，二是就地开采，但是难度都非常太大。在太空作业遇到的问题会有很多，比如：真空环境、零重力/微重力、强紫外线、随时会面临陨石的撞击等。

更不可忽视的是矿产运输成本，以猎鹰重型火箭为例，单次发射成本在9000万美元至1.5亿美元之间，如果从火星出发一次，最多只能运16.8吨，每吨运输成本最低也要500多万美元。

目前，尚没有一家商业航天创业公司完成了太空采矿的技术和商业验证，尽管它们背后有众多 科技 大佬和NASA提供资金和资源支持，但由于长期烧钱做基础性研发，缺乏里程碑性的进展，最终耗光了投资人的耐心。

2016年，上文中提到的行星资源公司为其Arkyd太空望远镜发起的众筹项目未能成功，2018年该公司在发射第三颗卫星时因融资失败陷入资金困境，最终导致其被一家区块链公司收购。 类似的还有美国深空工业（Deep Space Instries），尽管曾和NASA签署两份小行星采矿商业化和工业性 探索 合同，最终也难逃被收购的命运，第一代小行星采矿公司大多数止步于此。

太空采矿分几步？

太空资源采集可以分成五个阶段：找矿-探矿-落矿-采矿-运输，每个阶段都要大量持续的资金投入并且涉及诸多关键核心技术，这些技术涉及多个复杂学科，需要各部门、行业共同努力才能真正完成此项伟大工程。

第二代小行星采矿公司在吸取前行者的教训和经验后，开始改变策略，尝试轻资产运营和商业化模式创新。以深圳起源太空 科技 有限公司（后简称起源太空）为例，其不自建航天器测试实验室，而是以合作的方式使用基础设施，同时承接清理太空垃圾的订单，创造营收。

2021年4月27日，全球首个太空采矿机器人 - NEO-01卫星随着长征六号运载火箭在我国太原卫星发射基地成功发射。NEO-01卫星是由起源太空研制的致力于开采太空资源的商业航天器，是未来实现采矿及小行星整体操作的初代设备。此次NEO-01太空采矿机器人上天的任务之一，是在太空中初步验证未来小行星采矿的技术，以及完成清理太空垃圾的能力展示（其实，太空采矿技术的初级应用便是清理太空垃圾）。

根据起源太空的规划，他们计划通过“找矿-探矿-占矿-采矿-返回”五个阶段完成太空资源采集，目标是小行星上如铂、钯等贵金属以及其他稀有资源，预计在2025年完成小行星全球首次商业开采行为。

不能失败的太空资源争夺战

过去数百年的地球资源开采经验告诉人们：人类每一次资源的开采，必然伴随着利益的再分配、产业和话语权的重构。太空采矿显示出，人类的资源争夺已经从地球延伸到太空。

中国拥有完善的商业航天产业链，在太空 探索 和研究方面的技术积累并不逊于西方国家，迅速有效的疫情防控更是让世界看到了中国 社会 面对挑战时的坚韧品格和超强的执行力。

本着 探索 外太空、扩展对地球和宇宙的认识，和平利用外太空，促进人类文明和 社会 进步，造福全人类，满足经济建设、 科技 发展、国家安全和 社会 进步等方面的需求，中国必将在未来立于“宇宙之巅”。

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8. 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。

9. 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。

10. 价值700亿亿美元小行星被发现，每人930亿，为何无人开采

俗话说：盛世古董乱世黄金，因为黄金在地球表面非常稀有，且不可人为制造，所以黄金的价格一般都比较贵，而且保值率非常高。

然而科学家们却计算发现，地球表面的金矿可供人类开采的并不多，再过20年我们将可能会面临无金矿可开采的程度。这里多说一句，并不是说地球上没有金子了，而是开采金矿也需要投入大量的成本，如果某一地区的金子含量并不高，会导致该地区开采金矿的利润还比不上投资的钱，也就是投资者会赔钱，那么此时人们就不会开采金矿了。

之所以人类没有开采太空中的金矿，是因为现如今的技术还不支持我们将小行星带回地球，但许多国家和公司已经对这个星球虎视眈眈，美国NASA更是计划在最近几年内发射探测器探测该星球的具体信息。

总结

金子属于不可再生资源，而地球上的金子含量是有限的，且大多数集中于地球内部，难以开采。但是除了地球之外，太阳系内还有许多小行星也存在着金矿，如果未来我们的科学技术能够支持我们从太空中挖矿，或许我们将能获得更多的金子，只是不知道我们有没有资格分太空金矿。