1903 年,俄國科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出了壹個震驚世人的想法 - 探索 小行星,這位後來成為蘇聯火箭之父的科學家,大膽推測小行星上可能布滿了珍貴礦石,第壹次激發了人們對太空資源的向往。
直到1969年, 人類第壹次從外太空采集礦產 - 美國宇航員阿姆斯特朗登月成功並收集了月球土壤和巖石帶回地球,這些從月球帶回來的土壤,除了壹部分被用於科研外,還有壹些日後被拍出了天價:壹克月壤420多萬美元。
隨著航天 科技 的蓬勃發展,太空采礦正在由想象變成現實,而且已經走到了商業化的邊緣。2021年4月27日,全球首個太空采礦機器人 - NEO-01衛星隨著長征六號運載火箭在我國太原衛星發射基地成功發射。
今天,「哈工創投」帶您了解太空采礦的發展歷程、戰略意義以及商業化路徑。
太空采礦:早已暗流湧動
在上世紀50年代的時候,有關小行星采礦的內容就已經時不時出現在科幻小說中了。美國知名的硬科幻小說作家 Robert Heinlein 就曾描述了壹個年事已高的宇航員前往小行星開采鈾礦的故事。
在1976年,康奈爾大學的物理學家 Gerard K. O'Neil 所提出的“高邊疆計劃”中就設想了數千萬人殖民太空的方案,在其中最具亮點的部分就是外太空基地的建造資源將來自月球。
在2015年11月,美國頒布了《商業太空發射競爭法》,明確私人企業太空采礦的合法性和太空資源私有財產權。緊隨其後,盧森堡宣布太空采礦計劃,希望能夠成為歐洲太空礦業公司的商業基地,為太空小行星礦業開發提供研發支持,並且可能直接向壹些公司投資,開采小行星上的黃金、白金和鎢等,還將制定法律框架,從而為相關業務提供保障。
自此,太空淘金潮開啟。2009 年,世界第壹家小行星采礦公司 “PR”(Planetary Resources) 誕生,該公司由電影導演詹姆斯·卡梅隆、聯合谷歌創始人 Lary Page 等出資成立,另據企查查數據顯示,該公司A輪投資方還出現中國企業騰訊、創新工場的身影。當時對於做小行星采礦來說,大家能預料到肯定很貴,但究竟怎麽做、要花多少錢還在摸索中。
2020年4月6日,美國通過了太空資源法案,再次重申美國個人和公司擁有從事商業 探索 、回收和利用太空資源的權利。不久之後,NASA正式宣布《Artemis Accords》,包括如何從月球表面開采資源、劃定安全區。
太空采礦:商業價值巨大
現代工業對資源消耗量越來越大,壹些資源已日趨枯竭。BBC在壹份報告中曾指出,地球上的銦是ITO靶材、半導體材料的重要元素,但地殼剩余開采年限只剩十幾年;鉑是重要的催化劑,但地殼中極為稀少,剩余開采年限也不到20年;就連人們常見的銀剩余開采年限也只有20余年。
從更宏大的視角看,過去百年的工業革命依靠的是煤、鐵等地表資源,而新壹代 科技 發展依賴的稀有重金屬則主要沈澱到地心,開采難度極大。但太空就不同了,那裏資源極其豐富:小行星富含大量的金屬資源,甚至有預測某些星球幾乎遍布黃金、鉆石……完美解決地球資源稀缺的問題。地球上目前開采的鉑金屬就是在億萬年的地球演化史中被小行星“砸”下來的。
如果能夠大量獲取太空資源,很可能會顛覆地球現有的工業體系,重塑 科技 實力。國際頂級投行高盛曾發布壹份太空研究報告稱,太空經濟“有著長遠而持久的機遇”,未來20年間行業規模將會成長至數萬億美元。高盛以太空采礦為例進行了說明,小行星241 Germania上存在價值達95.8萬億美元的礦產,幾乎與整個世界的GDP相當。
美國壹家專門做小行星礦產及其價值評估的網站Asterank結合小行星的光譜分析測算其體積及礦物種類,並根據目前礦物的市場價格估算出行星礦物價值的排名。
巨蟹55e
礦物:鉆石(根據分析,該星球可能擁有壹顆鐵質核心)。
估值:約26.9Nonillion美元(Nonillion=10的30次方)
距離:2004年首次發現,距地球約40光年
241 Germania
礦物:主要為鐵
估值:近100萬億美元,比肩目前全世界的GDP總量
位置:火星和木星軌道之間的小行星帶
直徑:168.9千米
PSR J1719-1438b
礦物:這顆脈沖星行星很可能由結晶碳(鉆石)構成,且鉆石密度極高。
估值:超過100萬億美元
位置:2011年8月25日發現的太陽系外行星,距地球約4000光年
3200 Phaethon
礦物:鐵
估值:超100萬億美元
直徑:約5.1千米
距離:預測將於2016年9月29日以較近距離飛掠地球,屆時距離地球約為0.6億公裏
小行星4034
礦物:白金以及鎳、鐵
估值:約2.42萬億美元
直徑:約420米
更重要的是,未來人類壹定會到太空去,利用太空中的資源是必由之路,太空 探索 的深度在很大程度上依靠對太空資源進行商業化開發的能力。
從科幻到 科技 ,並不容易
中國礦業大學壹位專業人士表示,目前關於太空采礦的認識幾乎停留在“近科幻”階段,但國內外學者在太空資源勘查、鉆孔技術及原位利用等方面已經展開 探索 性研究,為太空采礦進壹步奠定了基礎。
太空采礦的方式壹般分為兩種,壹是運回地球附近開采,二是就地開采,但是難度都非常太大。在太空作業遇到的問題會有很多,比如:真空環境、零重力/微重力、強紫外線、隨時會面臨隕石的撞擊等。
更不可忽視的是礦產運輸成本,以獵鷹重型火箭為例,單次發射成本在9000萬美元至1.5億美元之間,如果從火星出發壹次,最多只能運16.8噸,每噸運輸成本最低也要500多萬美元。
目前,尚沒有壹家商業航天創業公司完成了太空采礦的技術和商業驗證,盡管它們背後有眾多 科技 大佬和NASA提供資金和資源支持,但由於長期燒錢做基礎性研發,缺乏裏程碑性的進展,最終耗光了投資人的耐心。
2016年,上文中提到的行星資源公司為其Arkyd太空望遠鏡發起的眾籌項目未能成功,2018年該公司在發射第三顆衛星時因融資失敗陷入資金困境,最終導致其被壹家區塊鏈公司收購。 類似的還有美國深空工業(Deep Space Industries),盡管曾和NASA簽署兩份小行星采礦商業化和工業性 探索 合同,最終也難逃被收購的命運,第壹代小行星采礦公司大多數止步於此。
太空采礦分幾步?
太空資源采集可以分成五個階段:找礦-探礦-落礦-采礦-運輸,每個階段都要大量持續的資金投入並且涉及諸多關鍵核心技術,這些技術涉及多個復雜學科,需要各部門、行業***同努力才能真正完成此項偉大工程。
第二代小行星采礦公司在吸取前行者的教訓和經驗後,開始改變策略,嘗試輕資產運營和商業化模式創新。以深圳起源太空 科技 有限公司(後簡稱起源太空)為例,其不自建航天器測試實驗室,而是以合作的方式使用基礎設施,同時承接清理太空垃圾的訂單,創造營收。
2021年4月27日,全球首個太空采礦機器人 - NEO-01衛星隨著長征六號運載火箭在我國太原衛星發射基地成功發射。NEO-01衛星是由起源太空研制的致力於開采太空資源的商業航天器,是未來實現采礦及小行星整體操作的初代設備。此次NEO-01太空采礦機器人上天的任務之壹,是在太空中初步驗證未來小行星采礦的技術,以及完成清理太空垃圾的能力展示(其實,太空采礦技術的初級應用便是清理太空垃圾)。
根據起源太空的規劃,他們計劃通過“找礦-探礦-占礦-采礦-返回”五個階段完成太空資源采集,目標是小行星上如鉑、鈀等貴金屬以及其他稀有資源,預計在2025年完成小行星全球首次商業開采行為。
不能失敗的太空資源爭奪戰
過去數百年的地球資源開采經驗告訴人們:人類每壹次資源的開采,必然伴隨著利益的再分配、產業和話語權的重構。太空采礦顯示出,人類的資源爭奪已經從地球延伸到太空。
中國擁有完善的商業航天產業鏈,在太空 探索 和研究方面的技術積累並不遜於西方國家,迅速有效的疫情防控更是讓世界看到了中國 社會 面對挑戰時的堅韌品格和超強的執行力。
本著 探索 外太空、擴展對地球和宇宙的認識,和平利用外太空,促進人類文明和 社會 進步,造福全人類,滿足經濟建設、 科技 發展、國家安全和 社會 進步等方面的需求,中國必將在未來立於“宇宙之巔”。
本文綜合轉載自“甲子光年”、“ DeepTech深 科技 ”等,為分享前沿資訊及有價值的觀點,「哈工創投」轉載此文,並經過編輯。如文中圖片或文字侵犯了您的權益,請聯系我們。