天空中的財富

余海

北京時間2015年7月20日清晨，一顆編號為UW-158的小行星接近地球，當時它與地球的距離只有240萬千米。這本是一個很普通的天文事件，沒有人會關(guān)注它，因為它既不會與地球相撞，也不會對我們的生活產(chǎn)生其他什么影響。但是如果我告訴你，這顆不起眼的小行星核心可能存在著大約1億噸重的白金，其價值約為5.4萬億美元，你是否會對它感興趣了呢？如果我再告訴你，在我們頭頂?shù)奶炜罩?，在那茫茫的宇宙里，有著取之不盡、用之不竭的資源與財富，你會有什么想法呢？15世紀到16世紀，歐洲的大航海時代為歐洲的發(fā)展提供了巨大的財富積累，但這些財富和我們未來能從宇宙中獲得的財富相比，根本就不值一提。所以，成功走向宇宙，才是我們?nèi)祟惖奈磥怼?/p>

天空中的優(yōu)質(zhì)礦場

太陽系中火星與木星軌道之間，存在著一個小行星的聚集區(qū)，科學家稱之為小行星帶。我們所發(fā)現(xiàn)的超過98%的小行星都聚集在這一距離太陽約2.17～3.64AU（天文單位）的小行星帶中。據(jù)天文學家估算，在小行星帶中聚集著大約上百萬顆小行星，其中最大的四顆分別為谷神星（直徑約950千米，“直徑”表示形狀近似球星）、智神星（大小約550千米，“大小”表示形狀不規(guī)則，為長寬高的平均值）、婚神星（大小約260千米）和灶神星（大小約540千米）。

對我們?nèi)祟悂碚f，小行星帶就像一個個等待我們?nèi)ラ_采的巨大優(yōu)質(zhì)礦場，僅愛神星上蘊藏的鐵礦就是地球已開采鐵產(chǎn)量的5倍，其價值達到驚人的20萬萬億美元。目前，已發(fā)現(xiàn)的小行星可以分為三類：碳質(zhì)小行星、硅質(zhì)小行星和金屬質(zhì)小行星。其中，碳質(zhì)和金屬質(zhì)小行星被認為可以為人類提供巨大的資源，具有極大的經(jīng)濟價值：碳質(zhì)小行星富含氫、碳、氧、氮等元素，能夠為太空探索提供燃料；而金屬質(zhì)小行星則主要由鐵、鎳構(gòu)成，有些小行星中鉑、鈷、銠、銥、鋨等珍稀元素的含量也很豐富。同時，小行星帶中的小行星所含礦石的純度很高，很多鐵隕石或金隕石本身就是一塊純度很高的鐵塊或金塊。我國新疆維吾爾自治區(qū)青河縣曾經(jīng)墜落過一塊大隕鐵，重達30噸，其中鐵就占了88.67%，還有9.22%的成分是鎳。據(jù)美國國家航空航天局NASA估計，如果將小行星帶蘊藏的這些資源平均分給全世界70億人，那么每個人的資產(chǎn)將達到857萬億美元。你是否有一種瞬間被幸福包裹的感覺，是否覺得自己原來竟然也是一個大大的土豪？

但是，這些空中財產(chǎn)如果無法開采的話，也只是空頭支票。那么，我們要如何去開采小行星帶中的礦產(chǎn)呢？如果大家看過《星際迷航》《阿凡達》等科幻電影或玩過《EVE》這樣的科幻游戲的話，相信大家對于在外星球采礦不會感到陌生，那些在科幻電影或科幻游戲中出現(xiàn)的情形也很有可能在未來一一實現(xiàn)，為我們?nèi)祟惖陌l(fā)展提供近乎無窮無盡的資源。

太空礦場開發(fā)

北京時間2015年4月25日凌晨1點30分，一個名為“行星資源”的創(chuàng)業(yè)公司在西雅圖飛行博物館舉行新聞發(fā)布會，大膽宣布了其將在小行星上進行采礦的具體計劃。該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼聯(lián)合主席彼得·戴爾蒙迪斯表示，一些金屬和礦產(chǎn)在地球上十分稀有，在太空中的數(shù)量卻是近乎無盡的，這些礦產(chǎn)足夠為地球上日益增長的發(fā)展需求提供足夠的金屬資源，為人類社會帶來巨大的財富和發(fā)展動力。

但是，按照現(xiàn)在的航天技術(shù)來看，發(fā)展太空礦業(yè)似乎是一個虧本的買賣，也許你投資了幾百億美元，最終得到的礦物卻僅僅價值幾百萬美元。根據(jù)NASA的一項相關(guān)研究結(jié)果估算，從小行星將60克材料運回地球的花費大約為10億美元。但是，科學技術(shù)的發(fā)展日新月異，在接下來的幾十年里，我們很可能在航天技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，進而使太空礦業(yè)的發(fā)展水到渠成。

為了對小行星帶中豐富的礦產(chǎn)進行開發(fā)，科學家設(shè)計了種種可能的方法。最直接的方法莫過于直接發(fā)射無人宇宙飛船飛到有礦物資源的小行星上開采礦石，然后再運回地球，這幾乎是科幻題材作品中最常見的一種方式。但是，這樣的方式成本較高，效率也不能盡如人意，除非我們能在太空中建造比航空母艦還要大型的宇宙飛船和大型的運輸飛船以提高我們在太空中的運輸能力，并且飛船的引擎動力方面還需要新的突破，否則，那一來一回長達數(shù)年的旅程也著實太過于耗時耗力。

除此之外，我們還可以向有礦物資源的小行星發(fā)射大功率的推進火箭，同時精確計算其軌道參數(shù)，然后設(shè)計出花費最小的方案對小行星的軌道進行適當?shù)奈⒄{(diào)，使得小行星能夠自己運動到地球的軌道附近，變成一個圍繞地球軌道運行的小衛(wèi)星，這樣我們就可以在地球附近對這些富含資源的小行星進行開采，不僅節(jié)約了成本，也大大縮減了時間。但是這種方法對操作的精度要求頗高，一旦有所失誤，讓小行星掉落到地球上，就會造成巨大的災難。所以，一個比較折中的辦法是把小行星引導到圍繞月球的軌道，這樣可以大大降低地球面對的危險。

未來的“財產(chǎn)搬運”之路

但不管是哪種方法，現(xiàn)在的科技水平都不可能實現(xiàn)。人類對于小行星帶的開發(fā)才剛剛處于探索研究階段，而目前的航天技術(shù)也達不到開發(fā)小行星帶的要求。但我們可以預見的是，在接下來的幾十年到一百年內(nèi)，人類的航天技術(shù)可以取得巨大的突破，屆時，大推力、高載重的大型運輸飛船和重型礦物開采飛船都可能被研制出來。到那時，我們將擁有整個小行星帶乃至整個太陽系的礦物資源和財富。

也許有一天，我們會看到類似下面的報道：

北京時間2089年5月8日09時43分，太空礦業(yè)2號飛船成功到達一顆編號為XXX、直徑約20千米的小行星，該小行星預計蘊藏價值100萬億美元的鉆石和50萬億美元的稀有金屬鎳、鉻等礦產(chǎn)。太空礦業(yè)2號飛船船長XXX表示接下來會仔細研究這顆小行星的結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計開采方案，預計在7月份完成開采前的方案設(shè)計工作，8月份正式開始開采工作。如果一切順利，那么在年底前將會有第一批礦物被運往地球。整顆小行星的開采任務預計將于5年內(nèi)完成……