俄羅斯車里雅賓斯克州2013年2月15日突降隕石雨后,多家網站上就出現了出售隕石碎片的廣告。在某電商網站上,有一名來自俄羅斯圣彼得堡的賣家公開出售一塊巴掌大小的黑色石頭,聲稱這是2月15日從天而降的隕星遺留下的殘骸。截至莫斯科時間2月19日凌晨,這塊“隕石”的競拍價格已經達到1 125美元(約合7 022元人民幣)。
這些隕石里面含鉆石?當然不是了。在天文學家手里,隕石確實很有價值,它是人類直接認識太陽系各星體珍貴稀有的實物標本。但在一般人手里,隕石只是塊石頭罷了。隕石賣出這么高的價格,只是物以稀為貴,以及人們的獵奇心理導致的。
隕石雖然沒什么實用價值,但小行星上卻可能蘊藏著大量的資源。目前,已經有一群科學家將目光轉向了小行星。
目光鎖定:近地小行星
人類發展航天技術的目的之一,就是要開發和利用太空資源,包括到小行星上去采礦。雖然位于火星和木星之間的小行星帶擁有巨量大小不一的巖質天體,但因其距離地球遙遠,所以科學家大多把目標瞄向了近地小行星。
近幾年來,每年科學家們都會發現1 000多顆距離地球相對較近的小行星。迄今為止,在近地軌道中共發現了約9 500顆小行星。
美國已有兩家公司準備到近地小行星上去“采礦”。隨著人類利用資源量越來越大,地球儲存資源日益減少,今后肯定還會有更多的有識之士和企業家將目光投向近地小行星。

深空礦業公司,不僅是傳說
2013年1月23日,美國一個企業家和工程師團隊公布了一項成立深空礦業公司的計劃,打算從近地小行星上獲取原材料,開發其金屬和燃料資源以促進太空工業的發展。
這個設在加利福尼亞州圣莫尼卡的公司說,首次探礦工作預計將于2015年開始。屆時公司將派出一個名為“螢火蟲”的小型航天器,對一個迄今為止尚未辨明的小行星展開為期半年的環繞飛行考察活動。“螢火蟲”小型航天器重約25千克,大小相當于一臺筆記本電腦。它的主要任務是探尋小行星上是否有工業開采價值的金屬以及硅等礦產。

“螢火蟲”留下,“蜻蜓”返航
“螢火蟲”將執行單程之旅,及時將探測數據資料用無線電信號發回地面,完成任務后不再返回地球。該公司設想,將發射多個“螢火蟲”航天器組成“太空探測艦隊”,于10年之內,在經過的小行星中偵察探測各種金屬礦物,并確定航天工程所需要的材料。
在此期間,還將發射名為“蜻蜓”的小型太空船,到確認有開采價值的小行星上取樣回來研究,以進一步摸清其資源情況。
“蜻蜓”飛船計劃準備于2016年開始實施,其任務是用兩三年的時間從精挑細選出的、價值較高的近地小行星上采集并運回約重23~45千克的原材料。它運回的這些樣品將供科學家詳細分析,確認小行星上礦物是否具有足夠價值,并確定下一步探測與開發目標,且為采取更具針對性的措施提供依據。不言而喻,這是進軍小行星征途上的重要舉措。只有完成了這一步工作,才能研制和運用更先進的探測飛船和工具,開采并運回更多的小行星資源,實現深空礦業公司預定的一項重要目標。

財富哪里來?
如何從小行星那里獲得財富呢?
除了出售樣品,深空礦業公司還希望從一些材料中提取金屬和其他有價值的商品,研發在太空制造燃料和太陽能電池等部件的技術。如將小行星上的水分解為氫氣和氧氣,以便造出液氫液氧低溫高能火箭推進劑。同時,氧氣還可供航天員呼吸。更直接的想法是,探測飛船尋找并收集諸如黃金、鉑金等稀有貴重金屬,采集后運回地球銷售。
當然,要實現這一愿望,隨著工程的進展,還需要采用一些新的技術手段。例如為了提高“采礦”效率,探測飛船必須攜帶鑒別力特強的科學儀器和挖掘收集裝置。
目光長遠,不求一夜暴富
深空礦業公司是第二家涉足小行星資源開發的美國公司。第一家是4年前成立的行星資源集團公司。2012年4月25日,行星資源集團公司在西雅圖航空博物館宣布了一項利用機器人到近地小行星進行勘探,并最終開采貴重金屬和稀有礦產的計劃。其實質就是發射飛船到近地小行星上進行自動化采礦。
華爾街日報稱,上述雄心勃勃的計劃旨在開啟太空探索的一個全新領域。也有專家說,行星資源集團公司的努力可能超前了幾十年。
行星資源集團公司聯合創始人迪曼蒂斯說,一顆直徑約80米的普通小行星可能含有價值1 000億美元的金屬。他還表示,該公司的第一步計劃是研發能夠削減太空機器人探測費用的技術,將費用削減至目前高達數億美元的航天任務成本的1/10至1/100。集團公司聯合創始人之一安德森說:“我們目光長遠。我們并不期待公司能一夜暴富。這需要時間。”換句話說,開發小行星資源是遲早的事情,只是他們擬定了計劃并付諸行動,要達到目的還得有個過程。

“蜂群”出動,太空淘金
行星資源集團公司預計兩年內能將首架飛船送入距地球表面160到1 600千米高度的近地軌道運行,觀察和探測近地小行星,以尋找合適開掘的對象。集團總裁克里斯·萊維基說,該公司計劃向近地小行星派出“蜂群”,即6艘航天器組成的小組。將一組6艘飛船送入太空以研究一顆小行星,大約需要耗費2 500萬至3 000萬美元。該公司說,可能需要10年的時間完成勘探工作,識別出適合“采礦”的最佳星體。
對“太空淘金”的設想,瓊斯的比方是,就像用鏟雪機鏟除地面積雪,露出路面一樣,登陸小行星的太空機器人可以輕易掘開星體表面浮灰,進而挖掘金、鉑、火箭燃料等資源。他說,由于小行星上重力小,表層松軟,易于鏟除,發明一種類似吹雪機那樣的機器應當不是難事。這是從原理上講的,真正實施起來,還需要配備必不可少的深掘工具、收集器、返回艙、通信設備、動力裝置等組件,同時尚要深空測控網的密切配合。
安德森說,行星資源集團公司擁有資源開發技術,正在與一個未具名礦業公司合作。不久后,將在實驗室內測試其開采小行星上資源的方法。該公司希望將鉑等一些有價值的材料運回地球,并可能嘗試捕捉一顆體積較小的小行星,將其帶到繞月軌道上,以便在距離地球更近的地方對其進行研究。勿容置疑,這是一種非常有創意的構想。如果能實現,確有非同尋常的重要意義。

小行星也是很好的“中轉站”
美國麻省理工學院行星科學教授賓澤爾說,小行星的資源最終會被開采,它們還能成為人類前往火星等行星時的“中轉站”。此一說法,得到包括美國航宇局很多研究員在內的科學家的認同。
他們認為,小行星可能提供豐富的礦產資源,這些資源可以用來建造太空探索者居住設施的組件。按行星資源集團公司的設想,在抵達第一顆小行星后,該公司將開發上面的水資源,建立一個燃料補給站,然后開采小行星上的鐵和其他金屬。該公司希望通過建立燃料補給站來降低未來的航天活動成本。不用說,要將近地小行星建成燃料補給站,事前必須探測清楚該星體上是否儲有足夠的水資源,工程實施時要向該天體上運送和安裝分解水與冷凍儲藏液氫、液氧的設備,增設航天員生命保障系統,并使其具有空間站的功能。
不過,從近地小行星上開采貴重金屬和有價值的礦產,并運回地球,將是這兩家公司最早能夠實現的目標。其他的有關設想,雖然誘人,但并不像所說的那樣容易做到。