去外太空挖矿
1. 有的星球下铁雨，有的下钻石雨，人类能不能去太空挖矿
太空中真的有太多千奇百怪，我们难以想象的故事了。我还记得看纪录片的时候第一次了解到木星是会下钻石的，我整个人都懵了。我这去土星一遭，我回来不得就发财了吗？如果地球也能下钻石雨的话，那钻石可就一点都不值钱了。那这些奇怪的现象是如何产生的呢？为什么有的星球能下铁雨，能下钻石雨，这些资源最后能被人类开采和利用吗？让我们一起来看看吧！
一颗被命名为WASP-76 b的星球可谓是人类目前在宇宙中发现的最奇葩的系外行星之一了，竟然会下铁雨。这颗行星的温度极高，温差也极大，最高温度达2500度，温差甚至可差1000度，这让这颗星球产生了最为奇特的气象，星球核心中的铁被高温所融化，凝结成了铁蒸汽，从而下起了铁雨，这颗星球的白天半球和黑夜半球也有巨大的差别。除了它下铁雨，另一颗巨型气态行星木星，每年可下一千吨的钻石雨，这种现象是由高温和高压产生的，然而这些钻石无法落到地面上，在半空中就会被高温熔化成液体。
2. 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。
3. 太空挖矿就要实现了专家：已经研发了相应设备，后续投入实践
什么是太空挖矿？太空挖矿的时代就要来临了吗？一家来自南京的航天公司所展示的“太空采矿”让人耳目一新，什么?太空上面的矿也能挖？挖了带回地球还可以用吗？而目前这家公司已经发射了三个航天器和两个望远镜载荷。
事实上，去太空挖矿并不是突发奇想，大约再过一百多年，地球上的资源被消耗得所剩无几的时候，太空中的一些资源就变得尤其可贵，而且太空中已有的资源如果能够被利用起来，对地球来说也可以减少一些损耗。
就例如人类爱用铂金做首饰，但是铂系金属其实是属于地球上的两个陨石坑中采出来的，这两个小行星就是在过去的几十亿年里，周围的小行星撞击地球留下来的痕迹。
如果人类真的能在太空采矿的话，这些含有稀有金属的小行星基本上都可以为地球所利用，而且这些资源是非常多的，这样就可以解决地球能源不够的问题。
太空采矿也不像我们想的那么简单，因为在太空中引力不像地球，它的很多东西都是在到处飘，宇航员也属于一种失重的状态，这就给采矿工作增添了很多麻烦，加上因为要保证乱飞的灰尘和碎屑不侵入到设备里面，所以还得研发一台机器以抵抗这些乱飞的太空垃圾。
另外就是在采矿的过程中还要克服亚表层岩石的障碍，要解决设备长期夜间工作和能源储存的问题，还要注意通讯系统，太空中不像地球信号那么好，通讯系统那么强大，如果在太空中采矿时发生问题，却不能及时的发送信息到地面的话。
将会造成无法估量的损失，所以，太空采矿远比地球要危险得多，目前要实现太空采矿，还需要开展太空导航定位，信息感知这些设备，而都是技术上的难题，但是有将这些产品研发出来了才能为太空采矿工作提供有力的保护。
目前有关太空采矿的研究仍属于基础阶段，但是人类进行了半个多世纪的深空探测，积累了较为丰富的理论经验和前期技术，其中部分技术经过了改造深化，未来可以用于太空采矿，例如资源勘查、钻孔技术及原位资源利用等主要太空采矿技术。
目前开展太空采矿研究的国家主要是美国、卢森堡、日本，科研院包括罗拉多矿业学院，卢森堡大学和中国矿业大学，就在1903年时，苏联火箭之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基就提出了太空采矿的想法。
但是由于设备问题，一直无法实践，而到了现在技术越来越成熟，围绕太空采矿的事业又在开始发展，所以也有研究团队开始设计太空采矿的路线。
在我国，由于探月工程的飞速发展，所以太空采矿事业紧随其后开始了研究，天体的开采和研究已经从科幻小说变成了现实，而近地小行星也是我们星球外第一次采矿的最佳选择。
中国的某些高校都设置了太空采矿专业，涵盖了本科、硕士和博士阶段，研究的项目包括月球和行星环境相似模拟研究，也进行了月球和行星的挖掘和钻探，加上一些研究院对我国的挖矿事业的筹备十分上心，相信在不远的将来，这些原本只能出现在科幻小说里面的事情，很快就能在我们现实生活中展现出来了。#全能创作家# #知识创作人第七季#
4. 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。
5. 目前进行太空采矿所具备的条件
第一，需要屏蔽宇宙射线对人类和采矿设备的影响。小行星缺少大气层的遮挡，因而地面直接暴露在宇宙射线之下。宇宙射线包含89%的质子，10%的α粒子，1%的重元素，还有一些β粒子和γ射线等，能量高达10的20次方电子伏，比地球上的粒子加速器可以达到的能量高了7-8个数量级。第二，小行星的质量远远小于地球，表面的重力微乎其微，在这样的条件下，采矿设备连直立都无法做到，更不要说处理坚硬源烂的岩石了。
为了解决这两个难题，近日，科学家提出了新的设想——将采矿基地建在小行星内部，并且用数学方法证明了在几百米直径的小行星内部建造一个圆柱形基地是可行的。
显然，这样做可以屏蔽宇宙射线。除此之外，小行星自转产生的离心力，产生与地球重力相近的力学效果，使采矿设备保持直立，并充分发挥作用。科学家经过计算得知，只要小行星的自转速度达到每分钟1-3次，所产生的离心力，就可以达到地球重力的38%，与火星表面的重力相当。
这个设想还没有经过严谨的同行评议，但有科学家进一步指出，小行星上的岩石必须满足一定的地质条件，否则会在基地建造过程中碎裂。
奥地利维也纳大学的托马斯·梅因德尔博吵让士（Thomas Maindl）认为，根据雹碰漏人类现在的科技水平，至少要等20年才可能实现小行星采矿。
6. 什么是太空生物采矿它能给人们带来什么利益呢
太告敬空生物采矿是指从太空中收集和提取有用的物质，如金属、矿物和其他有价值的物质。这种技术有助于改善地球上的资源分配，满足人类在地球上的需求，并为未来的太空探索提供资源支持。太空生稿凳物采袜敬慎矿也可以帮助减少地球上的资源浪费，减少环境污染，提高能源利用率。此外，太空生物采矿还可以为科学家和工程师提供新的材料，以支持他们的研究和开发。
7. 10年后，到天上采矿去 | 甲子光年
据说是未来最有钱途的职业，就像从前的煤老板一样。
作者 | 刘景丰 李智颖
编辑 | 杨杨
1903 年，俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出了一个在当时震惊世人的想法—— 探索 小行星。这位后来成为苏联火箭之父的科学家，第一次激发了人们对太空资源的向往。
但真正挖到第一铲太空资源的却是美国人——1969年7月21日，美国宇航员阿姆斯特朗代表人类第一次登上了月球。当时，站在月球上的阿姆斯特朗，除了踩下一个大脚印，说了一句“这是我个人的一小步，却是人类的一大步”外，还收集了月球土壤和岩石带回地球。
这是人类第一次从外太空采集矿产。
阿波罗11号登月后宇航员走出舱外取土
阿姆斯特朗不会想到，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，堪比世界上最稀有的缅甸红宝石的价格。
这比在地球上苦苦挖矿寻宝要诱人得多——红宝石数量稀少，极难获取，而外太空的矿产则取之无尽，前提是能把采矿设备送到太空并安全带回矿产。
难怪有人说，未来最有钱途的职业将是太空采矿——就像几十年前的“煤老板”。
巨大的诱惑吸引着数量众多的商业冒险家。从2012年行星资源公司 (Planetary Resources) 公开其太空采矿计划后，一群群超级富豪、天文学家争先恐后地扑向太空采矿。
尽管2019年的一波行业低潮让部分太空采矿公司梦想破灭，但挺过低潮的“幸存者”又加快了步伐。今年3月，日本初创公司Astroscale在哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场成功发射首颗用磁铁清理太空垃圾的卫星ELSA-d；今年4月底，中国商业航天初创公司起源太空也将发射一颗名为NEO-01的太空采矿机器人原型机，并计划在2025年实现首次小行星商业开采行为；而欧洲ClearSpace公司则计划2025年承接ESA （欧空局） 的一项太空垃圾清理项目。
从名字上看，清理太空垃圾和太空采矿并非一回事，但实际上这是一种技术的两种应用，太空采矿技术的初级应用便是清理太空垃圾。
在齐奥尔科夫斯基提出 探索 小行星近百年之后，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。
不过在投身这场新造富运动前，有必要了解下太空挖矿的以下现实：
太空采矿热几年前就在上演。
2012年4月24日，一家名为行星资源的公司，在西雅图飞行博物馆召开新闻发布会，宣布以几颗小行星为目标，对其水资源和贵重金属进行勘探和开采。公司宣称，这项开发将为地球创造“数以亿计的GDP”。
行星资源公司成立于2009年，这时候它已经隐身运作了三年。
尽管如此，行星资源的太空采矿消息一出，还是让众人惊讶。第一次听这样的计划，相信很多人会以为这简直天方夜谭，甚至还会把它当作“骗子项目”。
但公司背后的股东名单可能会让人更震惊：既有谷歌首席执行官拉里·佩奇与董事会主席埃里克·施密特，Word之父、微软前首席软件架构师查尔斯·西蒙尼，Sherpalo创建者、谷歌董事局成员西姆亚姆，佩罗集团董事局主席罗斯·佩洛特等身家亿万的企业名流，也有科幻片《阿凡达》的导演詹姆斯·卡梅隆 （《阿凡达》上映时行星资源公司刚成立）， 还有一群前NASA科学家……
这群富可敌国、头脑精明的精英领袖们，会为了行骗而编出这样的故事吗？答案可能是另外一种—— 太空挖矿是一场更大的造富运动 。
现代工业对资源消耗量越来越大，一些资源已日趋枯竭。BBC曾做过一份报告，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。但天上就不同了，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。
换句话说，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。这或许说明了，为什么越是 科技 富豪越对外太空感兴趣。
在行星资源后，陆续有十余家新兴公司加入到“太空采矿天团”中。其中包括开发出3D打印机的3DSystems公司、深空工业公司，日本的Astroscale在中国成立的起源太空。
公司一拥而入，资本也跟着进来了。行星资源获得了接近5000万美元的融资，日本月球 探索 初创公司ispace先后融资超过1.2亿美金，Astroscale共融资超过1.9亿美金，中国的起源太空也在成立后不久获得5000万元天使轮融资。
第一波太空挖矿热，就这样轰轰烈烈地展开了。
即使是这波热潮，距离阿姆斯特朗踏足月球也已经过去了40多年。在人类取回月壤和岩石后，为什么没有将目光从月球转向更多的小行星？
所谓太空挖矿，主要是在月球和小行星上开采矿产资源。完成太空资源采集，要分成五个阶段：找矿-探矿-落矿-采矿-用矿。每个阶段都有对应的航空航天技术。
太空采矿，首先需要的是可对小行星地质材料进行分析的望远镜；其次需要有能够捕捉、控制天体的能力。比如外太空没有引力，当一个机器人去捕捉一个天体时，很可能自己先被弹开；且高速飞行的星体如同一颗炮弹，如何使采矿机器人既能不被天体击中又能改变其运行轨迹，这需要很多工程化的开发和验证。而这并不是一蹴而就的事情。
技术发展需要一个进程，也导致了很长一段时间内，航天活动的成本极高。
1969年阿波罗11号搭载三名宇航员完成登月计划，光鲜的背后，是这项太空活动准备了近8年、总耗资为400多亿美元。仅为这次载人登月准备的测试活动就有数十次 （其中包括阿波罗1~10号的10次测试） 。
即使后来的航天飞机，平均每次的发射成本也高达15亿美元。而且太空采矿还有对矿产价值的鉴定等问题，这可不是一个普通公司和富豪会轻易去做的尝试。因为哪怕一次失败，就有可能使其陷入破产的境地。
2010年之后，随着美国商业航天进入黄金时期，这一状况已大幅度改变。NASA （美国国家航空航天局） 开始与波音、SpaceX、蓝色起源、内华达山脉等商业航天公司合作，并通过输送订单扶持创业公司。
商业航天的最大优势，就是大大降低了往返太空的成本。以SpaceX的可重复使用的重型火箭猎鹰9号为例，其单次 （首次） 发射的价格为6200万美元，多次复用的发射价甚至低至3500万美元/次，这比同样可重复使用的航天飞机的发射成本低了95%。
这为日后商业开发太空资源奠定了基础。 太空采矿热之所以不是40年前发生，还有一个重要的原因，40年前这个梦想并没有市场。 实际上人们对地球资源环境的担忧也是最近二十年多的事，在资源环境尚不短缺的时候，太空挖矿是一个十足的疯子想法。
但太空采矿，真的很容易吗？
要知道，这项诱人的计划，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。
会有公司撞墙，这是预料中的事情。只是没想到，太空采矿公司的失败会来得如此迅速，其中最吸引人的案例，就是股东背景华丽的行星资源。
2016年，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。该公司总裁兼首席执行官Chris Lewicki当时表示，他们非常不幸地发现，Arkyd项目并没有像预期中那样得到更多企业及政府部门后续的资金支持。
“不幸”还不止这些。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。
两个月后，曾和NASA签署两份小行星采矿商业化和工业性 探索 合同的深空工业公司，被Bradford Space收购。第一代小行星采矿公司大多数止步于此。
如果回到故事原点，宇宙中有无穷尽的资源，只要抢先一步就能免费占为己有，相比地球上资源正在枯竭，这的确是个好主意。但为什么有的公司就讲不下去了呢？行星资源和深空工业未能坚持下来的很大原因，是“他们铺的摊子太大了”。
“太空采矿的技术是可行的，行星资源和NASA都论证过，技术原理不是障碍。”起源太空副总裁杨成文告诉「甲子光年」。太空挖矿听起来炫酷，但其背后还是基于现有的航空航天技术。
问题是商业化开采不仅要求有技术，还要求能获利。
尽管这两家企业背后有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。
太空 探索 是一个名副其实的烧钱活动。业内人士说，仅仅是建一座航天器测试实验室，光基础设施投入就要数千万元人民币。
每一阶段，都有不同的技术要求，且需要大量持续的资金投入。
2012年美国加州理工学院曾做过一项研究，2025年左右将一颗500吨重的小行星拖到月球轨道，成本需要26亿美元。
但从绕月轨道到地球，仍有不小地难度。
因为周期漫长、投入巨大，短期难以商业化落地，过去的太空采矿公司活下去并不是个容易的事。即使曾一度引领太空采矿产业的行星资源也在2015年承认，小行星开采仍需20年左右的时间进行前期 探索 和实践。
前人踩过的坑，成为后人的经验。
为了活下去，太空采矿公司首先要学会的就是如何节流。在吸取了前行者的教训和经验后，为了控制成本，后来的太空采矿公司开始尝试轻资产运营。起源太空副总裁杨成文对「甲子光年」说，前期起源太空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，尽量把资金用到项目上。
其次还在尝试开源。这就需要太空采矿公司在不同的阶段有对应的商业模式，形成规模化收入。
在“找矿-探矿”阶段，需要通过发射多谱段的空间探测卫星，形成小行星资源数据库。这一步起源太空已经慢慢在实现了。2020年7月25日，在太原卫星发射中心，长征四号乙运载火箭以一箭三星的方式将包括龙虾眼X射线探测卫星在内的三颗卫星成功送入轨道。
龙虾眼X射线探测卫星配备了自主研发的龙虾眼聚焦X射线探测器与高精度小型载荷平台，将完成若干重要的空间X射线探测实验。该项目由起源太空公司和南京大学合作发起。
起源太空新的望远镜“仰望一号空间光学/紫外望远镜”也将在今年上半年发射。杨成文称，这将是我国首个可见光与紫外波段的太空望远镜，预计实现百米级近地小行星观测及资源探测，“不光能发现新的小行星，还能够分析小行星风化及成分。”
而在此之前，依靠之前多个探测卫星的相关数据等服务，2020年起源太空已实现数百万的收入。但这一商业模式仍有待考验。
下一步是“落矿”。目前这一环节已进入技术验证阶段。比如起源太空将在今年4月底发射一枚代号为“NEO-01”的太空采矿机器人原型机，为开展小行星采矿做技术验证。与此前日本发射的用磁铁清理太空垃圾的卫星ELSA-d不同，“NEO-01”通过自带的一个网状捕手，在太空模拟小天体捕获控制、智能飞行器识别与控制。完成该步骤后，机器人通过自带电推进系统，带着捕获的模拟小天体目标在大气层中一起烧毁。
总装前后的起源太空NEO-01太空采矿机器人
简单来说，“NEO-01”要在太空完成相关技术的验证，为后续真实采矿做准备。
太空采矿模拟图
这项能力在当下可用于太空垃圾清理。听上去清理垃圾一点也不炫酷，但这却是一项回报丰厚的任务。此前2018年，欧空局曾出资1520万欧元支持英国萨里大学一项对空间碎片主动清理技术的项目；2020年底，欧空局又豪掷8600万欧元 （约合 6.8亿人民币） ，购买了瑞士初创公司 ClearSpace （清洁太空） 的一项特殊服务——从轨道上清理一块太空垃圾。
太空中的垃圾如果挡在正在运行卫星的轨道上，一旦两者相撞不仅会损毁该卫星使其无法继续工作，还会影响地面各种应用甚至国家安全。因此这些卫星运营主体在碰到类似情况时，一般都会斥巨资清理太空垃圾保护卫星正常运行。
随着商业航天的发展，越来越多的卫星被送入太空，这些卫星的安全运行和达到使用寿命或损毁后的处理，给太空垃圾清理带来了巨大的市场空间。
对太空采矿公司来说，清理太空垃圾只是目前为了活下去的“副业”，更大的梦想还是诱人的太空采矿。
一个新的问题又产生了。太空采矿或许是未来，但现阶段的日子显然没那么好过，那为什么还有那么多公司、机构争前恐后地踏上冒险之旅？
在商业化机构的竞争背后，是一股浓浓的焦虑：谁能在未来更多占有太空资源？
一场太空资源的争夺战，已经先行打响。
少有人知道的是，人们针对太空有一部“空间宪法”——1966年，美苏两国分别向联合国大会提出订立《外层空间条约》 (OST) 的建议，于次年10月生效并开放签字。
但这部条约仅仅约束了主权国家的行为，对商业公司开采、开发天体的行为却并未约束。也因为国际法规存在漏洞，有些国家在内部已经用法律鼓励商业公司开发利用太空资源。
2015年，美国实施《商业航天发射竞争力法》，确认美国公民拥有从小行星上获取资源的所有权，并鼓励小行星资源的商业开发与利用。美国成为世界上首个明确认可私人拥有月球及其他天体上矿产权的国家。
2017年，卢森堡通过了《 探索 与利用空间资源法》，明确太空资源可以为卢森堡注册实体所拥有。
所以，NASA早早就开始将目光瞄准太空资源 探索 ，如2014年NASA与深空工业和行星资源公司的合作，并已在2020年10月实现登陆小行星“贝努 （Bennu） ”的计划，探测器按计划成功采集尘土样本后，预定在2023年9月24日返抵地球。
此外很多成立不久的商业太空挖矿公司纷纷推出了太空资源采集计划——行星资源公司提出2020年前，在近地轨道上建立推进剂仓库，从地球附近的小行星提取水冰资源；深空工业提出在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。由于此后这两家公司被收购，项目无疾而终。
而作为欧洲第一个筹备“太空矿业”相关法律和监管条例的国家，卢森堡则针对境内合法注册的十家太空采矿公司，给与2.23亿美元的资金扶持。
尽管中国目前还没有针对太空资源的相关法案，但也已经有商业公司行动起来了。比如起源太空，其计划在2025年实现首次小行星商业开采行为。
然而，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。
科幻剧《苍穹浩瀚》 (The Expanse) 的大背景，是200年后，地球、火星和小行星带争夺着水、空气等，它们是比黄金更贵的资源。对比之下，太空采矿就像这个场景的预兆，未来比想象来得更快。
8. 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。
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？
9. 在月球上挖土有多难
本月的某一天，我们就将收到嫦娥五号从月球带回来的“快递”。
据央视新闻报道，北京时间12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。这是我国首次实现地外天体起飞。同时，它还完成了一项壮举：点火起飞前，着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离——这是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。
而就在12月3日下午4时许，也即嫦娥五号在月球上点火起飞前7个小时左右，在腾讯北京总部举办的2020腾讯ConTech大会上，李本琪当时透露：“嫦娥五号挖土已经完成了。”
李本琪是嫦娥一号任务01指挥员，他全程参与了我国全部探月发射任务。
他这话是在一场关于“飞向月球，跃向火星，人类何时自由遨游太空”的讨论中说的。该圆桌汇聚了李本琪、中科院自动化所复杂系统管理与控制国家重点实验室主任王飞跃、清华大学教授、天文系主任毛淑德和北斗地面试验验证系统副总设计师卢鋆四位科学家和学者。
毫无疑问，嫦娥五号成为了这场讨论的焦点。那么，这次嫦娥五号探测器成功实施月面取土采样的意义是什么？
左起：卢鋆、李本琪、王飞跃和毛淑德，拍摄：虎嗅
李本琪被称为“北斗福星”。2007年4月北斗发射任务，射前4分钟，火箭供气连接器未按规定正常脱落，如果不在射前3分钟脱落，火箭、卫星乃至整个发射场都可能不保，在千钧一发之际，李本琪一分钟之内连下7道指令，最终确保了发射成功。
他倒是很谦虚：“也没有媒体说的那么悬乎，说下了好多口令。应该说我们指挥员也好，操作手也好，前期的预案做的比较充分，也加上大家比较熟练，处理地比较快，没有大家说的那么吓人。”
对我们普通人来说，倒计时是发射过程中最引人注目、扣人心弦的时刻之一。但李本琪表示，倒计时是发射环节最不重要的一个环节：“真正我们的倒计时开始数数的时候，谁去数都一样，也就是真到数数的时候，一切已经就绪了，就等点火。其实所有的工夫都是在前面，一个指挥员在任务过程中，关键是要把各个系统协同地组织到一个时间轴上，在每一步都把他们拉到齐步走的节奏上来，确保大家按时、按节点地把自己的重要的工作做完，参数都正常。”
在这次探测器的自动采样过程中，人工智能对探测器的着陆控制相当出色。这正是王飞跃的专长，他解释道，我们所说的挖土的“土”，有一个专业术语叫月壤。他表示，在月球上“挖土”、打孔取样的困难程度跟地球上完全不是同一个量级，我们在地球上可以有很大的装备，像现在的自动挖矿都没问题，但是一到天上去，首先不可能有那么大的装置来打孔，再者月球和地球上重力的差别，这就几何级的增加了挖土的难度系数。
“这里有很多的不可测的情况，所以它增加了对控制的要求，这也是我看团队、就是做探测器的团队——文昌发射之前我也去了一下——少则干了五六年，有的干了十年，最长的从规划干了十五年。”王飞跃说，“对我们来说，也随便说一下，但对他们来说，十五年的心血在这里面，他们是蛮紧张的。”
这次的取土包括钻取和表取两部分，那在月球上挖孔取土难在哪儿呢？王飞跃说，钻取有很多不确定的因素，你不知道会发生什么事情。
“取样，其他的西方国家也做了，从行星上拿回了，但是他们只是发射了一个探测器上去，它到表面上就接触一下，采样的是微量元素。我们这次取样是要在小行星上（这里指月球）扒在上面，要刮几层，钻洞就更厉害了，你别一钻（碎石）出了轨道撞到地球了，撞向谁了，你都不知道。”他说。
王飞跃表示，这里最重要的是把所有因素变成确定因素，这么多航天人的任务就是把不确定性变成确定性，但钻孔有相当的不确定性，所以又增加了整个控制系统的复杂性。 虎嗅曾在2018年采访过一次王飞跃，他的言辞之幽默让人印象深刻，这次他童言童语般的风趣和幽默同样让现场200余位观众忍不住几次捧腹。
李本琪将卫星发射形象地比作快递小哥，本月晚些时候，我们就可以拆开从月球寄回来的“快递”了。
这次嫦娥五号探月的意义毫无疑问是举世瞩目的，人类已经40多年没有染指过月球了，自从1976年苏联的月球24号飞船成功登陆月球以来，还没有其他国家成功登陆过月球。NASA打算在这个十年的晚些时候让宇航员重返月球。
一场载人登月赛跑已经开始。
那么深空探测对我们人类理解未知的世界有哪些意义？
毛淑德表示，第一个意义是，地球是人类的摇篮，但是人类不能永远待在摇篮里面，所以我们要进行深空探测，“理解人类在宇宙里面还有在太阳系里面的位置”，这也是“人类好奇心的表现，是我们人类 探索 自己无知边界的方法”；更重要的意义则是，深空探测对于焕发年轻一代对科学的兴趣也很重要，对中国深空探测而言，还可以激发民族的自豪感。
王飞跃说，从1988年开始，他从大学学的就是月球采矿、火星采矿，当时最主要的目的是经济价值，是希望探月能发现新的材料，还有新的动力。“我们做了很长时间就是利用月球表土加上化学反应，那个材料叫‘表土经过化学反应变成氢气’，把月球表土分解成氢气，用氢气作为燃料。”
他认为，接下来太空 旅游 可能会得到大力发展，几百万一张票，或者当地球发生灾难的时候移民到月球上。真天马行空的一老爷子。
那么，我们什么时候能够去月球旅行或者移民到别的星球呢？
李本琪比较实在，他说短时间内非常困难，因为我们的星球并不在一个安全的环境里面，我们要进入宇宙空间，首先要解决“速度”的问题，当前火箭推进的速度不到光速的万分之一，这样的话，去外太空就要以多少万年来计划。
“所以人去外太空，短时间内时间上不太可能。”李本琪此时展现了其幽默的一面，“先不说时间，就说一路上有多少危险。比如说一不小心掉到一个引力很大的星球附近，被星球捕获了，你也不知道捕获上去是什么结果，也许忽然一下撞上了。还有一种可能，走在半路上赶上星球爆炸了，城门失火，殃及池鱼。刚才还提到我们去外太空取回来的样本可能存在搞不清楚的病毒。还不见得是病毒，比如说是一种放射性的材料，接触这种放射性材料人就受不了。”
他的观点是：宇宙太危险，短时间内轻易不要琢磨这事儿。
王飞跃：“我非常赞成，别没事找事。但是我觉得外空 旅游 可以赶快发展，然后咱们老说在地球上建设智慧城市，我觉得还不如在太空上建设智慧空间，就是组装的那种。以后咱们把太空智慧城市的标准公布一下，你只要造一个模块发上去，弄到一起 旅游 收费之类的，多好的一件事情。”
王老师脑洞太大，咱们还是先脚踏实地等待2020年赶紧结束吧。
10. 科学家计划利用微生物进行太空采矿
几个世纪以哗睁橘来，人们一直在努力从岩石中开采有用的矿物和金属。现在，科学家学会了如何利用微小微生物的力量来完成这些劳动。这个名为biomining的过程在地球上已经很普遍。
当人类计划远征月球和火星等地时，生物矿化提供了一种在其他行星体上获取所需材料而不是从地球上获取物质的方法。这种方法称为现场资源利用。然而，微生物和岩石在地球引力之外的相互作用不同，可能影响在外星生物的产出。
对国际空间站的一项新调查是对微生物如何在微重力中生长和改变行星岩以及模拟火星引力的第一项研究。该研究BioRock也是地外生物矿化的首次试验，这是太空中原型微型采矿反应堆的首次应用。
“我们正在研究三种类型的微生物，让我们首先比较不同微生物在太空环境中的行为，”爱丁堡大学英国天体生物学中心教授Charles Cockell说。科学家对微重力如何影响微生物和矿物相互作用知之甚少，但先前的研究表明微生物与表面的附着或生物膜的形成在空间中发生的不同。
通常，生物膜增加，变得更厚并且在微重力中显示出特定的形状和结构。研究人员预计BioRock研究中的微生物会发现类似的行为。
“对于研究，我们使用天然含有大量空间的玄武岩，看看细菌如何在微重力条件下在这些空腔内相互作用，”科克尔实验室的博士后科学家罗莎桑托马蒂诺说。微生物回到地球以后，研究人员计划研究微生物如何进入岩石并在岩石中生长，并比较三种类型的微生物。
他们还将研究浸入岩石周围流体中的元素，并检查不同微生物从岩石中提取超过20种不同元素的程度。这三种微生物包括一种从美国西部科罗拉多高原的沙漠结壳中分离出来的微生物，一种由德国航空航天中心提供，另一种以比利时核研究中心提供的对重金属的抗性而闻名。
“BioRock实验开始将拼图的各个部分组合在一起，”Cockell补充道。“了解微生物如何在微重力和模拟火星引力中如何相互作用，从岩石表面生长和提取元素，这将首次告诉我们，如果低重力影响微生物附着到岩石表面并进行生物矿化的能力。换句话说，是否有可能进行外星采矿。“
结果应该提供在地球引力，模拟火星引力和微重力水平下发生的细菌和岩石相互作用的定性和定量比较。例如，微重力中没有热对流会限制食物和氧气供应到岩石环境中的细菌并抑制其生长。
“我们希望深入了解微生物如何在太空中生长，以及我们如何在人类 探索 和太空沉降中使用它们，从采矿到将岩石转化为月球和火星上乱团的土壤，”Cockell说。微生物 - 岩石的相互作用可以将岩石变成土壤，探测者可能有一天会用它们来改造风化层 - 覆盖月球，火星和小行星表面的尘埃碎片碎片 - 进入植物生长的土壤。
接下来，研究人员将对不同的微生物和材料进行额外的实验，以进一步完善微生物在原地资源利用中的应用。
“微生物无处不在 - 在我们的食物，家庭和工业过程中 - 它们在我们的日常生活中做了非常重要的事情，”Cockell说。“当我们进入太空时，我们可以利用微生物使我们的生活更轻松，并提高空间定居的成功.BioRock正在与微生物世早滑界一起建立一个新的航天联盟，利用微生物来促进人类在太空中的永久生存。 “