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飞向小行星找寻太空中的宝藏

2018-11-02 12:46:30

飞向小行星,找寻太空中的宝藏

原标题:飞向小行星,找寻太空中的宝藏

文本报王婷婷

NASA近日公布了22张有关该局计划实施的小行星捕获计划方案的新的效果图和动画。动画中,展示了小行星被捕获飞行器拖拽至地月系统的稳定轨道,以及宇航员出舱前往这颗被捕获的小行星表面进行取样的一系列过程。

缘起

科学家找出12颗“易采矿天体”

日前,天文学家筛选出12颗小行星,认为它们具备矿产开采条件,称人类运用现有火箭技术便可对其进行太空开采。

曾经,人类开采小行星矿产是科幻作品的经典桥段,然而随着地球资源的日益消耗,这一电影情节可能终将变为现实。近年,已有以开采小行星矿藏为业务的公司成立,而科学家对此方向的研究也有了新的发现。

据报道,英国斯特拉斯克莱德大学由加西亚雅诺兹教授领导的一个团队对目前掌握的近地小行星数据进行梳理,试图从中整理出可以被选为太空采矿目标的小天体清单。

令人意外的是,他们很快就找到了多达12颗可以被相对容易就能拖入L1或L2拉格朗日点(拉格朗日点是太空中地球和其他天体的引力平衡区域,其中L1和L2拉格朗日点是地球和太阳的引力平衡点,距离地球约160万公里,大约相当于4倍的地月距离),从而开展太空采矿作业的近地小行星。研究小组还专门将这些小行星称为“易采矿天体”。

小行星档案

太阳系形成初期留下的宝藏

太阳系中有数以十万计的小行星,大小迥异,直径从数米到数百公里都有。它们是太阳系在45亿年前形成初期遗留下来的产物。目前已知太阳系内共有70万颗以上的小行星,其中90%以上分布在火星和木星轨道之间称为“小行星主带”的区域,其余则散落太阳系各处,有的还经过地球附近,对地球的安全构成潜在威胁。

小行星有不同的种类,根据它们的光谱型,一般可以划分为3个不同的群:其中表面较暗,富含碳质的小行星拥有较高含量的水分,其中还含有一些含水的粘土矿物;表面反照率稍微高一些,也因此稍稍显得明亮一些的一类小行星主要由岩石组成;还有一类小行星富含金属物质,而这种小行星正是人类开采的对象。

中国科学院南京紫金山天文台研究员王思潮在接受科技采访时表示,金属型小行星多蕴含铁和镍元素,含量中约90%为铁,其余约10%为镍(不同的金属型小行星铁和镍比例有所不同)。此外还可能含有铂、钴、铑、铱、锇等珍稀金属。有媒体报道,一颗不起眼的直径仅1公里的小行星可以含有20亿吨铁镍合金,这相当于地球上产量的三倍。

来自科学松鼠会的科普作者撰文表示,开采小行星矿产随之而来的太空政治化,以及将珍稀金属大量运回地球可能引发的金融动荡等后果也发人深省,但铂系金属的广泛应用至少将大大推动以此为催化剂的化工、环保和制药行业,给我们带来更廉价的药物,更好的生活质量和更洁净的天空。

小行星身价

或达百亿美元,开采成本更是“天价”

王思潮研究员告诉科技,通过地面望远镜对小行星观测从而进行分光光谱分析,可以大概判定小行星的组成成分。如果需要精确判断成分,可以发射无人飞船在小行星上着落,就地分析或取样后返回地球。必要的话,甚至有可以在小行星上用炸药制造人造地震,以获得更丰富的小行星地质样本。

含矿小行星价值几何?有研究认为,仅相当于一幢房子那么大的小行星也将价值数百万美元。更有一家准备在未来进行行星矿产开采的公司称,一个成分适宜的小行星,即便直径仅有30米,也可含有价值高达250—500亿美元的铂金资源。

对于开采小行星矿产,王思潮认为,目前还处于酝酿阶段,可行性不高。有研究表明,目前的技术水平而言,要想开展一次小行星开矿行动将会耗费上千亿美元的巨额资金。王思潮表示,虽然小行星含有的矿产资源经济价值较高,但现阶段,抛开技术局限不算,开采行动仅就经济成本考虑也是得不偿失的。

开采方式

把小行星“拖回”地球

如果有一天,人类能够开采小行星矿产,科学家们给出了开采方式上的三种可能:包括直接运送矿石回地球,就地冶炼后运回金属,甚至将小行星整体拖曳到绕地轨道再行开采。

王思潮表示,选择直径在10米左右的小行星,将其“拖回”地球,是比较可取的办法。他解释说,将货运飞船发射到选定小行星附近,改变其运行轨道,并将小行星带到绕地轨道(距地45000公里,略高于地球同步卫星轨道)运行,在近地轨道上进行矿产开采会更便捷;选择体积小一些的小行星作试验是出于安全性考虑,因为即使失去控制,这个量级的小行星对地球造成的影响也是有限的。

同时王思潮指出,对小行星进行轨道控制,进行这一方向的研究可谓一举两得,除了采矿,也能为未来地球防御小行星撞击事件进行先期的技术储备与实践。

延伸阅读

中国小行星探测“零”的突破

人类对小行星还仅仅停留在零星的无人探测阶段。

次对小行星的近距离探测始于美国1989年发射的木星探测器“伽利略”号,它顺路拜会了两颗小行星“加斯帕”和“艾达”,并发现后者有一颗卫星。

个专门的小行星探测器“会合—舒梅克”号在1996年发射,它在拜访小行星“梅西尔德”后环绕并降落在爱神星上。

2010年,日本于五年前发射的“隼鸟”号在小行星“丝川”登陆采样后,克服千难万险成功返回,首次将小行星的样品送回地球。

目前尚有美国的“黎明”号,它于去年7月结束对灶神星的考察前往谷神星,预计2015年到达。

与水平相比,我国在小行星探测领域才刚刚起步。2012年12月13日,“嫦娥二号”在距离3000米处飞掠4179号小行星“图塔蒂斯”并用太阳翼监视相机拍下近距离清晰影像,从而实现了。

原标题:飞向小行星,找寻太空中的宝藏

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稿源:人民

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