太空中都有哪些值得开发的矿产？现在太空采矿的进展如何？

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2022年注定是不平凡的一年，全球的原油、矿产、粮食都在暴涨，欧洲的天然气价格甚至能达到两年前的15倍！

在资源价格飞涨的今天，人类是不是有些过于依赖地球的资源了？

我国太空事业的发展已经驶入了快车道，就在6月5日，新一批航天员入驻我国空间站。这一太空巨龙，也将于今年完成组装，实现大变身，成为我国乃至全人类的太空前哨站。组装完成的空间站，连带“神舟”、“天舟”客、货运飞船一起，总重量可达70多吨，相当于数十辆小汽车。而要从地面发射这般重量的庞然大物，需要上千吨重的火箭，相当于呼啸而过火车的总重量。

在未来，还会有更多、更大、更远的空间站和太空基地。

倘若完全依赖地面发射和输送资源，消耗数以万吨的能源和资源只是一方面。

更重要的是，随着人类太空探索的脚步离地球越来越远，补给线的长度也会陡增。往返地球-火星之间最常见、经济的霍曼转移轨道，单程耗时约7个月之久。

当人类的太空基地越来越远时，就很需要在太空中实现“家里有矿”。

不可或缺的月球资源

作为地球唯一的天然卫星，月球几乎成为各大航天机构首选的太空基地。看上去荒凉、灰暗的月球，实则蕴含了大量的资源。其中长期备受关注的，是氦的一种同位素——氦-3。这是被誉为“人造小太阳”的可控核聚变重要原料。而之所以被如此称誉，更是因为太阳自身的能量来源，就是由氦-3参与的核聚变产生的。但可惜的是，地球上氦-3的总储量只有寥寥数百千克。月球则不同，没有了磁场的保护，在几十亿年太阳风的洗礼下，月球收集了海量的太阳风粒子，其中氦-3的储量可能高达百万吨之多！要知道，只需一两千吨氦-3，便可以满足当下全人类一年的能源消耗，摆脱对化石燃料（煤、石油）的严重依赖。氦-3不仅仅成为月球基地想要取之不尽的能源，更成为运回地球的首选太空资源之一。

除了用之不竭的能源，月球上还有一个近些年才被确认存在，目前炙手可热的新发现——水冰。作为构成人体70%的主要成分，水的重要性不言而喻，但水在太空中是稀缺资源。在太空寻找水，就如在浩瀚荒漠中寻觅一片绿洲。早在1961年，就有科学家提出，在月球低温、低光照之处，如南北两极的永久阴影区（如陨石坑里）内，水冰很难逃逸；而撞击月球的天体里，也不乏有“脏雪球”似的彗星，因此可能存在水冰。这种猜测先后在水星等类似的小自转倾角天体里被发现并证实，但直到21世纪，月球极区蕴含水冰才最终被确认。

于是乎，近些年来，各航天机构都把月球南极作为月球探测的重点，也是未来月球基地的优选之地。接下来的“嫦娥七号”和“嫦娥六号”，都将先后远征月球南极：前者是一艘囊括“天上飞、地上走”的豪华探测套餐，后者则将带回月球南极的样品。从“嫦娥八号”起，航天工程师们打算在月面上，尝试“3D打印”房子等关键技术，开始着手在月球上建造真正的航天前哨站。我国的月球基地，也正在酝酿之中。在富含水冰的月球极区，太阳能大打折扣，核能很可能成为未来月球基地的重要来源。两种重要的月球资源相辅相成，等待着人们的科学开发。

丰富多彩的小行星资源

除了月球，另有一类非常热门的太空资源——小行星。事实上，小行星离地球的距离可以非常近，有时比月球还要近，这些小行星的数量也非常多，目前已确认就约有两万八千颗，它们被称作近地小行星。极少数近地小行星甚至会进入地球大气层，形成绚丽的火流星。更有极少数能落地的，像6500万年前灭绝恐龙那种级别的，纵贯地球生命史也没几颗。2013年，一颗原始直径约17m（被大气层摩擦、燃烧、破碎后威力减弱很多）的小行星坠落于欧亚边界的车里雅宾斯克，这是继1908年通古斯大爆炸后罕见的小行星坠落事件。剩下绝大多数近地小行星都不会对地球造成威胁，反而是待开采的资源。

小行星通常可分为三大类：约75%的小行星属于C型（chondrite），这些小行星比较暗，有着类似岩土的构造。约8%的小行星富含金属矿，甚至可能就是个类似地核的金属球，属于M型（metallic）。还有介于两者之间的S型（stony），即有岩土，也有金属。其中，M型中最大的一颗，莫属直径210km的铁镍金属块，名字叫灵神星（16 Psyche）。如此巨大的一颗富矿小行星，可以说是价值连“星”，估值可能高达一万万亿，如果对这么一个庞大数字没概念的话，这可是当下全球GDP总量的百倍！就在今年，人类将首次派遣一位“使者”——NASA的“灵神星”探测器，专程去拜访灵神星，去仔细打量这位，似乎浑身是矿的宝藏小行星。

有了金属矿产，不仅可以运回地球利用，还可以成为太空中自主搭基地的材料来源。尤其是3D打印技术的迅猛发展，我们能遇见到未来在太空中自行加工各种设备的可能性。除了金属矿，燃料也是太空采矿的一个重要关注点。火箭和飞船都有大量的重量和空间用于燃料，而为了实现星际飞行，若不能就地取材，就只能从地球上耗费数倍多的燃料来运输返程的燃料。这其中，分布最广泛的碳基燃料——甲烷，在近些年受到了高度关注。液氧甲烷火箭也异军突起，开始抗衡高比冲的液氧液氢火箭及高性价比的液氧煤油火箭。

甲烷在太空中有更广泛的来源：有些天体，如土卫六上，腾云驾雾、翻江倒海的都是甲烷；还有些有CO2和水的天体，如火星，也可以通过化工手段制备甲烷。解决了甲烷的问题，一半的燃料（还原剂）就不用发愁了。有些小行星也蕴藏着生命之源——水。如司理星族。在未来，这些小行星“绿洲”就可能成为太空旅行的驿站。

大家早已眼馋太空中这么多的资源，那怎样去获得这些太空资源呢？在将理想变成现实的道路上，也有中国人的群策群力。2021年4月27日，起源太空的NEO-1太空采矿机器人通过长征六号火箭成功踏上太空，这位商业航天新秀迈出了万里采矿征途的第一步。这款太空采矿机器人是一位“捕鱼达人”，有着类似渔夫一样的绳网工具，可以在浩瀚太空中，有目的地寻找有采矿价值的微小行星或小行星碎片，然后再撒网收获。而在未来，起源太空将打造出太空采矿专属的NEO系列，拥有更复杂、更可靠的功能，从而开采与利用外太空的资源。

人也许，当你我有机会穿梭于星际之间时，你会发现，月球有了一座座矿山，有的小行星整个就是一座矿。这时地球的能源和矿产也许不再短缺，一些原本被采矿破坏的生态环境开始恢复。而在太空中，有了可以就地取材的燃料，再加上通过太空冶炼、3D打印等技术本地加工的结构，当这些技术成熟后，太空基地、火箭的主要重量将不再依赖地球供给。随着可回收技术的发展，深空基地在一定程度上可以摆脱对地球火箭的依赖，人类可以走向更远的深空。

正如现代航天之父——康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基曾经说过的那句话：地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。