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来自太空的金属:小行星采矿的崎岖未来

2025-03-23 22:44:57

我们从漂浮在我们上方的许多天体中提取稀有矿物的真正距离有多近。


30 年前对 2025 年的世界可能是什么样子做出了一些预测。这证明了预测技术未来有多么困难:该计划建议,我们会有微芯片植入物来帮助我们处理 ATM,与我们家中的全息助手聊天,并且互联网访问会发生骚乱。


计划开发在近地小行星上开采一些含有有价值的浓缩金属的方法,尤其是铂族金属对我们的大部分燃料电池和可再生能源技术至关重要。


但其他人质疑在太空中开采这些金属并将其带回地球是否真的可行,尤其是在短期内——以及它是否会产生自己独特但同样有影响力的环境成本。


在未来十年的后续试射中,将从直径几米到半公里的目标小行星中回收少量金属——最初是几克,随着计划的推进,回收量会上升到几公斤。


技术挑战“只是开发工具的问题”。


带回几微克以表明可以完成,然后扩大工艺规模相对简单。要完全实现小行星开采可能是一个长达数十年的项目。但这只是一个数学问题。


如果开采小行星的想法看起来很古怪,那么许多技术突破——例如,首次载人飞行——同样背负着同样的负担。直到,也就是说,它们真的发生了。


我们目前只能估计小行星采矿的技术障碍。航天器与小行星会合可能只比与另一个航天器会合稍微复杂一些。但是,例如,如果没有重力的稳定力,如何开采资源呢?


采矿——将矿石与泥土分离——相对简单,但随后需要某种化学或热过程以及重力来区分我们想要的东西和我们不需要的东西。


在太空中重现这一点会困难得多。在这个阶段,很难说是否可以采用既定的技术,或者小行星采矿业是否必须开发全新的技术。


小行星采矿的想法在很大程度上是学术兴趣兰格说,


光学和光谱分析更容易识别那些看起来适合采矿的物种——即使它们中还有多少有待商榷.强大的计算功能已得到更广泛的应用。还有更多、更实惠的现成组件可以用来建造航天器。


小行星采矿最关键的发展是它已经变得遥远更简单、更便宜由于航天工业的私有化和可重复使用火箭的发展,将有效载荷送入轨道的步伐比以往任何时候都高。


虽然地球仍然拥有丰富的这些资源,即使在海底,这仍然意味着获得它们的可能性肯定比从太空收集它们更容易。


将火箭送入太空并返回是高污染和能源密集型但采矿也是如此。2018 年的一项研究比较了将地球上的铂金开采到投影从小行星上开采它.研究人员估计,从小行星上开采的每公斤铂将向地球大气中排放 150 公斤二氧化碳。与此同时,使用目前的做法在地球上生产 1 公斤铂金,会产生 40,000 公斤。这基本上归功于他们的地球上的稀有度:地球上部的铂含量仅为百万分之 0.0005,即使是产量最高的矿山目前也约为百万分之 5 至 15。


当谈到小行星开采时,最引人注目的往往是铂族金属,以及可能开采的其他资源。例如稀土和核聚变所需的氦-3.但是,可以考虑开采水来获得维持生命的氧气和火箭推进剂氢,或者开采粘土来 3D 打印陶瓷,这些陶瓷可用于制造太空栖息地或太阳能集热器。采矿将避免将这些物体完全从地球送入太空的大部分成本。


我们考虑将小行星资源带回地球,但可行性和经济性对我们来说似乎很模糊,


它仍然留下了许多未解之谜。这只是交换一种环境损害另一个?一些人表达了担忧关于太空尾矿的产生 – 小行星开采后留下的碎石。他们担心如何处理这些废物的问题,否则它最终可能会落到地球上。


太空中的资源应该被视为保护地球上人们的一种方式。外面有无限的太空和无数的小行星,但只有一个地球。







源:BBC


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