小行星挖矿公司

A. NASA追踪到的黄金星，能让地球上的每个人都成为亿万富翁吗

一颗名为“16 Psyche”（普赛克16号）的巨大小行星，几乎全是由贵重金属构成的，足以让地球上的每个人都成为亿万富翁。

如果把这笔财富带回来，并平均分配利润，它将使地球上所有的70亿人一夜之间都能成为亿万富翁！遗憾的是，这在经济上是不可能的。

世界经济总价值约为60万亿英镑，所以，如果向其注入几千万亿将会导致整个经济体系崩溃。

B. 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。

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。

C. 科学家盯上9000万公里外的一颗小行星并且想把它运回地球，这真的能实现吗

去外星球开矿对于目前人来说是做不到的，但地球的资源也越来越少，必须要找到方法来解决人类对资源的需求，于是科学家把目光放在了离地球不远处的小行带，太阳系内的小行星带有着无数的小行星，这些小行星都有着丰富的矿产资源，如果我们能够把小行星带回地球开采利用，那人类的资源问题就可以解决了。

我们都知道，小行星不可能静止不动那里等你去捕捉，它们都是在高速运动，想要成功捕捉小行星，需要强大的宇宙飞船才行，通过牵引蝇将让小行星先由高速运动停上下来，然后再通过宇宙飞船的牵引飞向地球。如果宇宙飞船的动力上不去，就无法改变小行星的运动，弄不好还会被小行星巨大的力量拉扯而让飞船毁掉。

当飞船牵引着小行星到达地球的轨道，想要让小行星落到地球上也是有困难的，如果小行星围绕地球运动，到小行星上去开采矿石，小行星就没必要落到地球上，可是在太空中开采矿石遇到的难题是比较多的。

如果想把这颗直径达6米的小行星让其落到地面上，必然要穿越大气层，巨大的冲击力一旦和地球发生碰撞，这颗小行星会给地球带来巨大灾难，如果安稳地让小行星落到地球上，也是一件不容易的事。

由此可见，想要开采太阳系小行星带内的无数小行星上的资源，可是需要考虑及克服不少问题的，不过随着人类科技的不断进步，未来会有更加强悍的宇宙飞船出现，或者专门打造一种可以牵引小行星的飞船，只要能把小行星从从小行星带内运到地球的轨道附近，人类就算获得了巨大成功，再去开采上面的矿石也就相对容易许多。

开采利用小行星是未来人类的一个发展趋势，现在已经有不少的国家和公司开始进行太空采矿的研究，有科学家称：未来新的亿万富翁会有不少是出自太空采矿，就像一些煤老板一样，或许未来会出现全民到小行星上采矿的壮举，有了丰富的资源，人类文明才能更快地发展，未来才有一天走出银河系，探索宇宙的奥秘。

D. 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。

E. 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。

F. 未来超级技术：小行星采矿、基因编辑，为什么是人工智能呢

目前已经进行了多次发射，软着陆技术开始逐渐成熟，航天发射费用降低后将开始大规模发射，在轨道上组装空间站，作为前往小行星的一个跳板。目前位于帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室、行星科学研究所都在推进小行星采矿技术的发展，这将引领新的工业革命。

G. 未来太空竞争的小行星资源中，价值最高的是哪5个

科学家认为随着人类探索太空的技术越来越成熟，一些地球上稀缺的资源将能从小行星上进行采集获得，这也意味着人类未来获取财富的方式将逐渐进入到太空时代，而且近些年的天文观测发现了一些价值连城的小行星，下面来看看有哪些价值不菲的小行星。

H. 快去宇宙抢矿藏

“壮阔的荒凉。”

这是1969年美国宇航员巴兹·奥尔德林登上月球时的第一印象。现在，尘封40多亿年的月球依然是一片苍凉沉寂，但这不会持续太久。如果太空采矿步入正轨，未来的月球旅行者将看到一副完全不一样的场景：深深的伤痕、忙碌的挖掘机器人和连绵的矿山。

这看起来像是未来主义者幻想中的场景，但并非不可思议。各国公司已经“磨刀霍霍”，准备瓜分宇宙啦！

如何采矿？

找到矿产之后，还要解决如何在低重力或零重力条件下安全着陆和采矿的问题。对于任何被送往其它星球进行挖掘工作的机器人而言，首要的条件便是它必须小巧轻便，以便于放到火箭上进行发射；但反过来，它也必须具有一定的质量，这样才能稳稳地落在那些重力比地球小的星球上，并顺利展开工作。

要兼顾这两点并不容易，至少科学家们目前还做不到。比如2014年11月，欧洲航天局的菲莱登陆器在登陆彗星67P时就出现了失误。登录器着陆的时候被地面弹开，最后降落在悬崖附近。此地的光线不足，导致着陆器供电不足，无法正常工作。小行星的质量和彗星差不多，所以登陆小行星和登陆彗星时所面临的情况差不多——引力很小或没有引力，这使得着陆和取样都是难题。

为了解决在些难题，各个公司各出奇招。在深空工业公司的计划中，派遣到小行星的取样飞船除了检测行星资源，还将一并检测其“可挖掘度”。可挖掘度意即登陆该小行星和挖掘矿产的难易程度。

曾协助美国宇航局开发勇气号和机遇号火星探测器的蜜蜂机器人公司，设计出了一款多“脚”的小行星水分提取器。它的多只特别设计的“脚”让它能牢牢地附着在小行星表面，哪怕表面如混凝土一样坚硬。小行星水分提取器通过钻孔获取混有冰的土壤，然后从中提取水分以供使用，而剩下的干燥土壤可以作为分析资源的样本。

美国宇航局正在测试用于月球露天开采的采矿机器人。这台名为Rassor（全称“表土层先进表面系统操作机器人”）的采矿机器人两端都有滚轮式的铲斗。这两个挖掘滚轮可以向着相反的方向旋转，互相为对方提供足够大的摩擦附着力，让挖掘工作得以在低重力环境中顺利进行下去。然后，这些小“矿工”将挖掘到的土壤倒入专用的设备中，分离水分和矿物。

谁挖到就归谁？

在不久的将来，我们不仅可以将太空资源运回地球，还可直接在太空建立加工工厂，甚至将破坏地球生态环境的工业迁往太空。

不过在这之前，我们得先明确太空采矿是否合法，采到的矿产都归谁所有？

目前仅有两个国际条约提到过太空矿产开采问题：《外层空间条约》和《月球协定》。二者都认为太空是属于全人类的，人们可以自由开采和利用月球及其他天体的资源。从中我们可以看出，确实是谁挖到就归谁。也就是说，如果我国明天在月球上挖出了几百吨镧的话，我们并没有犯法，并且这些镧都是我们的。

随着太空采矿事业的快速发展，许多经济问题也随之产生。最明显的问题就是所有权冲突。如果有多个公司宣称自己有权利开采某颗小行星，并在上面建立工厂，我们可以想象这些公司及其所在国家间的将爆发的矛盾。事实上，这已不仅仅是资源开采问题了，它已逐渐成为地缘政治问题，没有国家希望其他国家成为某个星球或某项资源唯一的拥有者。

另一个大麻烦是垄断和随之产生的贫富差距。进入太空采矿行业的高成本，加上经济和法律制度不健全，会造成该行业史无前例的垄断。只有极少数人能把公司开到外太空，并建立连锁，其产出将成倍增长，或许到最后会发展成为一个比地球上任何企业都大数百万倍的公司。所以太空采矿业会将资本集中到少数人手中，加剧贫富差距。

不过这些问题都无法阻止人类瓜分宇宙资源的步伐，人类将会建立一个涵盖整个外太空的完整的经济制度和法律体系。到那时，太空中就将布满人类的开采基地，上面穿梭着各种忙碌的机器人。部分人类也将移居于此，负责维护生产设备和进行其他科学研究。

?本文源自大科技*科学之谜 2017年第1期杂志文章