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一群科学家撰写的白皮书建议把小行星“推”到地球轨道附近,方便开采。

各种金属价格

  小行星上往往蕴藏大量贵金属,对科学家和企业家来说有着无与伦比的吸引力。4月24日,一群富有冒险精神的技术型富翁宣布成立名为“行星资源”的新公司,准备派机器人勘探小行星,开采上面的矿物资源,并运回地球。

  在它们的山岗上,有很多金子———你知道,就是那些飘浮在太空中、飘浮在我们周围的小行星。小行星上有无数吨贵重金属,这让它们对科学家、太空工程师、未来学家、科幻小说作者……以及技术控富翁充满了不可抗拒的吸引力。

  4月24日,在西雅图,一群富有冒险精神的太空企业家宣布成立一家新公司“行星资源”( P la n e ta r yR esources)。该公司计划派出成群的机器人,前往太空,到小行星上探测珍稀金属,并开设采矿基地,将小行星上的矿产资源带回地球,这一过程将给地球的G D P增加数万亿美元收入,帮助人类继续繁荣发展,为人类在太空的殖民铺平道路。

  “与太阳系的财富相比,地球上的资源储量黯然失色,”埃里克·安德森说,他创建了商业太空旅游公司“太空探险”(SpaceA dventures),此次与传奇的X大奖基金会创始人彼得·迪亚蒙迪斯一起创设“行星资源”。

  在地球轨道附近,有将近6000个直径大于150英尺的小行星。其中有些可能蕴含地球上一整年才能开采出来的铂金,这使得它们每一个的潜在价值都达到数十亿美元。如果投资得当,那些愿意冒险的人将得到巨大回报。

  除了美国宇航局,安德森和迪亚蒙迪斯是最有可能实现这一梦想的候选人之一。“太空探险”曾将七名个人游客送往国际空间站,而X大奖则大大促进了非政府的载人飞船研究。“我们很善于将大规模太空冒险变成现实,”迪亚蒙迪斯说。

  尽管他们承诺小行星采矿业会有巨大回报,但这一项目所耗时间实在太长,而且前景并不确定,所以大部分投资者都对它敬而远之。不过,还是有很多亿万富豪级的名人对这家新公司表示支持,其中包括G oogle公司首席执行官拉里·佩杰和执行主席埃里克·施米特,微软前首席架构师查尔斯·西蒙尼和罗斯·佩罗特,电影导演詹姆斯·卡梅隆、前宇航员汤姆·琼斯、JPL(美国宇航局喷射推进实验室)前工程师克里斯·勒维奇以及行星科学家萨拉·希捷有望出任公司顾问。

  不过,这项新事业比安德森和迪蒙迪斯以前尝试过的所有计划都更加宏大、更加冒险。障碍有很多,而且难以逾越。虽然小行星开采在技术上是可行的,但相关技术并未完全发展出来。而且,尽管已有初步发展步骤,但“行星资源”的具体计划仍然欠奉。

  第一个障碍可能就是要保证“行星资源”在所有方面都合法。乔治华盛顿大学太空政策分析师亨利·赫茨菲尔德说,有些人曾经声称,在投资者开始利用太空之前,政府应该确立其特定的财产权,但大部分太空律师都认为,对于寻求机会获取投资回报来说,财产权并非必要条件。他说,很多人在国际海底区域采矿———即便没有取得特定的财产权———负责监管的是一个特定的委员会,即国际海底管理局(International SeabedA uthority,简称ISA ),类似的安排对于太空来说也应该有效。

  至于具体的开采,“行星资源”希望聚焦于铂族金属的开采,包括铂金、钯金、锇和铱,这些金属非常贵重,常用于医疗器械、再生能源产品、催化式排气净化器,还有可能应用于汽车的燃料电池。

  单就铂金来说,每磅售价就高达2.3万美元左右,几乎与黄金持平。光是开采一个体积不大、直径约为半英里的小行星的最上面几英尺,就可以生产出大约130吨的铂金,价值约60亿美元。

  在接下来的18到24个月内,“行星资源”希望能启用2到5个太空望远镜(每个成本在数百万美元),以确定具有潜在开采价值的小行星。目前关于近地小行星的清单只列出了它们的体积和运行轨道等情况,没有提供多少细节资料。“行星资源”的狮子座太空望远镜将估算出在这些小行星里面,到底有没有值得开采的。

  在5到7年内,公司希望能够派出一组太空飞船,进行更加详尽的勘探,绘制出一个有开采价值的小行星的详图,确认其资源所在的矿脉。他们估计,完成一次这样的任务成本约为2500万到3000万美元。

  接下来那一步———利用机器人远程采矿,甚至进行矿石精炼,然后再将矿产安全地送回地球———可能是最难办到的,对于这方面的计划,“行星资源”公司依然守口如瓶。

  其中一个可能的办法是找到一个有用的小行星,然后将它“推”近地球。一个低功率的太阳电离子发动机就足以把一个小行星推到地球的轨道附近,事实上等于创造了一个小一点的月亮,这样就比原来更加方便探测。

  克柯太空研究院一个科学家和工程师团队最近撰写了一份白皮书,探讨了利用这种手段“操纵”小行星,使之更适合科学研究和载人探测的可能性。他们的结论是,相关技术已经存在,虽然这至少需要260亿美元的资金投入才能把方案变成现实。如果“行星资源”选择了这条路,它将需要一大笔初始投资,这还不包括真正的矿石开采和运输过程,后面这两步可能还需要数亿美元的投入。

  “理解太空采矿和精炼过程是一回事,把它们变成现实又是另外一回事,”JPL工程师约翰·布罗菲说,他是白皮书作者之一。“在太空中,每一件事都比你想像的更加艰难。”

  另外可以简化这一过程的选择可能是将矿石先运回地球,再进行精炼,尽管这样做也存在挑战。假如你将一个重5500磅的机器人(跟一辆小型汽车大致相当)送往一个小行星,这个机器人可以采矿,还可以把100倍于它自重的矿石送回来。但是,在大部分小行星上,开采一吨重的表层土所生产的铂金还不到一盎司。哪怕是铂金蕴藏量最丰富、最集中的小行星,每开采一吨表层土只能得到大约两盎司铂金。

  这意味着,以现在的价格,你派出的每个机器人只能生产出大约87.5万美元的铂金,这还是在蕴藏量最丰富的小行星上。鉴于送机器人去小行星的成本十分高昂,显然,把矿石运回地球精炼不是一个好办法。

  此外,即使小行星矿产开采成功,也会带来其他金融问题。物以稀为贵,突然有数百吨铂金涌入地球经济体系,会让它的价格大幅下跌。历史上就曾经出现过这样的情况,西班牙征服新大陆之后,发现了大量金银矿藏,给世界经济带来了可怕的通货膨胀,并且可能还导致了西班牙帝国的衰退。

  不过“行星资源”把降低铂金价格视为一个潜在目标。“如果我们能运回来那么多的白金,使它的价格下跌20%到50%,作为一个企业,我们会非常高兴。”安德森说。

  迪亚蒙迪斯说,在19世纪,铝的价格高到难以置信的程度,因为当时的技术有限,还很难把它从矿石中分离出来。而在今天,铝普遍应用于生活中,安德森和迪亚蒙迪斯希望同样的事能发生在铂族金属上。(来源:南方都市报 南都网)

  “行星资源”说,它开采铂金和其他稀有金属,是为了给地球带来财富。不过目前在地球上,这些金属的储量还相当丰富———单是南非的铂金矿预计就能开采300年。

  “在我看来,如果你想把太空里的矿产弄回地球,那这种行星开采经济是否可行是值得商榷的,”布罗菲说,“如果你在太空中利用小行星上的资源,那更有意义。”

  小行星上含有一种对宇航员来说具有极高价值的物质:水。水可以饮用,也可以分解成不同的元素。就太空基地而言,氧气对生命延续来说非常重要,而液态氧和氢都可以用于生产火箭燃料。

  与不得不背着所有燃料冲出地球深深的重力井相比(这样做成本非常高昂),如果能在太空中设一个“加油站”,对于人类探测火星和更远的天体非常重要。这样的燃料补给站使得人类有可能永远在太空生活和工作,而这本来是“行星资源”另一个目标。

  当然,这就带来了一个“先有鸡还有先有蛋”的问题。你是应该为目前还不存在的太空殖民开采矿产资源呢,还是先进行太空殖民,然后再利用已有的资源呢?

  《连线》的太空历史学家戴维·S·鲍垂认为,当人类已经建成更加成形的太空居住基地,并在基地里发展出不同的经济和更好的技术时,小行星开采会更有意义。

  “目前来说,这就像一艘巨大的油轮抛锚在中世纪英格兰的海岸,”他说。“中世纪的英国人也许已经知道石油是一种有用的东西,但他们的用量没有那么大,不足以给油轮上的工作人员带来利润。另外,除了用木桶提,用小船装,他们还不知道怎样把这些石油从船上卸下来。”

  原作:AdamM ann

  原载:Wired

  链接:http://www.wired.com/wiredscience/2012/04/planetary-resources-asteroid-mining/

  编译:Dawn