俘獲天外“幽靈船”

“小行星”，提起這三個字，著實讓地球人既緊張又向往。我們害怕其“傳說”中空襲地球的駭人威力，同時又憧憬它懷中可能遠超地球儲量的金屬礦藏。如何趨利避害呢？“抓住它，上去看看?！泵绹苏蛩氵@么干。

2013年4月10日，在美國白宮提交的2014財年聯邦預算申請中，美國航空航天局抓捕一顆小行星并將它拖拽到月球軌道的“要錢”條目赫然在列——啟動資金1.05億美元，項目總耗資26億美元。此前，美國總統奧巴馬等政要已數次公開談論為何要去小行星，為小行星登陸而研發的新技術時有風聞。

“我家”周遭寶藏飛

小行星是沿橢圓軌道繞太陽公轉的固態小天體，主要分布在火星和木星運行軌道之間的小行星帶中，大約有50萬顆。但也有一些不守規矩的，掙脫了“老家”的羈絆，溜達到了地球的公轉軌道附近，成為近地小行星，其已知總數約為9500顆。

在茫茫宇宙中，那些近地小行星猶如行蹤不定的“幽靈船”一般在地球周遭游來蕩去，時常讓人們繃緊神經。且不說考古證據揭示的史前“天地大沖撞”，無須贅述上世紀初“通古斯大爆炸”背后的小行星疑云，單是今年2月在俄羅斯中南部致傷上千人的隕石（此物多源自石質小行星），就讓人足以想見其破壞潛力。

讀至此處，想必列位看官定要除小行星而后快了。且慢，小行星同時也是一艘“聚寶船”，只要你能做它的主人，那上面的寶藏便盡歸“船主”所有。

首先，小行星身世罕見。在太陽系形成之初，木星“增重”得最快，受其運行軌道干擾，木星附近的宇宙物質無法匯聚成大行星，只能沉積、碰撞、碎裂成如今數以幾十萬計的小行星。因此，這些小天體上極可能留有筑就太陽系的原始物質，獲取、研究它們有助于深入了解太陽系的形成和演化，推測其未來生存發展軌跡。

第二大特點則更加實用——有礦，且可能多得超乎想象。對這個問題的解釋需要借助“光譜”。光譜是由復色光分解出的單色光按照其波長大小依次排列的光帶（如透過三棱鏡的七色光）。通過分析不同物質發射和吸收光線的光譜，可了解其原子的能量值特點和分子的幾何形態，并對物質進行化學定性、定量分析。

說了這么多也就不難理解，迄今科學家了解小行星礦藏的主要渠道，就是觀測其光譜，當然還有直接檢測砸到地球上的少數小行星碎塊。

依據空間探測數據，某些直徑約500米的小行星所蘊含的鉑金資源相當于迄今人類開采的鉑族金屬的總量。此外，近地小行星上幾乎都含水，其中不少還藏有鎳、鐵、金、鈷等富礦。而地球上的這些密度較大的金屬，早在宇宙洪荒之際便大多沉入了地核。

小行星的第三大優點說來有些科幻——有望成為載人駛向宇宙深處的一個個沿途中轉站。其天然資源可就地開采使用，補給過往飛船，免得從地球出發的航天員啥都得足額自備。

在了解這些之后，有志問鼎太空之士怎能不希望為那些四處游蕩的“幽靈船”套上錨鏈，為己所用呢？美國人因此開始行動了。

一網撈個小行星

美國人要“上天摘星星”，這充滿了童話般的浪漫。但真干起來，可不像采摘那樣簡單。

依據美方計劃，首先要找到有價值的目標：它得是一顆直徑約7米、質量約500噸的中等大小近地小行星，它必須懷揣約100噸水、100噸富碳化合物、90噸金屬、200噸硅酸鹽……簡直比選駙馬還難。

此外，即使那些曾讓觀測人員汗毛倒豎的危險小行星，與地球間的距離也多在數百萬千米（等同公里）之外。而且地球、小行星、未來發射的機械“捕快”都在動，速度都在每秒數公里上下，運動方向還不一樣。如果把所有實際數字縮小一千倍左右，那相當于兩輛相距數千公里、高速行駛的汽車，其中“地球車”向“小行星車”打一槍，子彈要飛到距離后者幾厘米的地方定住，然后二者同步飛行。當然開槍的人可以遙控這枚子彈，但要記得子彈的飛行燃料很有限哦，而且目前不能保證操控人員一直掌握“小行星車”的最新準確方位。這些都對軌道控制能力提出了非常高的要求。

好了，不提困難，反正美國人是要克服困難硬上了。按照他們的“如意算盤”，在2017年至2019年間，一枚宇宙神-5火箭將送“無人小行星捕獲器”上路。它裝有兩個太陽能電池板，展開后左右寬約35米。當靠近目標小行星時，捕獲器會放出一個直徑約15米、像手風琴的折疊風箱一樣緩緩拉開的大網或者口袋，并借助激光定位設備將小行星全身罩住。然后這位“捕快”會啟動裝有約300公斤燃料的太陽能離子電推進系統，施加反作用力，為邊飛邊旋轉的小行星“除轉”。等后者不再鬧騰后，就把它“押解”到距地球約38萬千米的月球附近軌道上。這一過程將耗時兩年有余。

假如該小行星一直順從地與月球相伴，美國將在2021年左右將航天員送往這顆小天體。按照洛克西德·馬丁公司擬定的“移民石”方案，將有兩艘新型“獵戶座”飛船升空，一船裝載乘員兩人，另一船運載所有物資，它們將在地球附近對接上路。在抵達后，1人將出艙，摘取固定在飛船艙外的各種工具和儀器，爾后借助機動裝置飄浮到小行星上提取土壤和巖石樣本、開展實驗。5天后，這兩位航天員將駕駛客船與貨船分離，繼而返航。整個任務預計耗時6個月。

探礦挖寶細思量

在美國航空航天局局長博爾登看來，“俘獲小行星意味著人類能更好地保護家園”。這種大規模試驗將為應對小行星未來某天不期而至，積累實戰經驗。即使在試驗中，被捕的上述小行星脫逃甚至墜向地球也不用擔心，直徑7米上下的小天體會與地球稠密大氣劇烈摩擦，燒得灰飛煙滅。

與此同時，在有志問天的私營企業眼中，探礦挖寶才是主攻方向。2012年4月，谷歌公司聯合創始人佩奇、著名導演卡梅隆等投資者，共同成立了“行星資源”公司，準備在一兩年內發射2至5個近地軌道望遠鏡，找到具有潛在開采價值的小行星。此后，再派遣一組探測器獲取候選目標的“體貌”、“五臟六腑”、“行為方式”等詳細資料，以期最終確定其礦脈所在。

預計每實施一次這樣的探測，其成本都在兩千萬美元以上。如果順利，“行星資源”將操控太空機器人，最快在10年內登上小行星、開采礦藏資源，甚至進行礦石精煉，再將產品送回地球。

無獨有偶，2013年1月，新成立的美國“深空工業”公司也宣布，將從2015年開始發射一系列名為“螢火蟲”的小型探測器，勘測小行星資源。然后發射“蜻蜓”探測器，從選定的小行星采樣并帶回分析。其最終目標是從小行星上開采黃金、鉑金等貴金屬，再運回售賣。

在商言商，無可厚非。同時，其為商業目的而開發的勘測、操控、太空冶煉和鑄造技術，有望拉動相關產業革新，帶來全新商機。例如，“深空工業”公司曾透露已經掌握“微重力鑄造”技術——運用3D打印原理，在小行星上用激光按照模具加工金屬鎳，制成高強度的零部件并且就地使用。

然而，凡事都有正反面。認為開采小行星礦藏純粹是在“燒錢”者不在少數。美國加州理工學院的一項研究顯示，如果將一個500噸的小行星拖到月球軌道，然后再開采，光是拖的成本就要260億美元，礦石開采和運輸可能還需數億美元的投入。即使小行星采礦成功，也會帶來金融問題。物以稀為貴，突然有數百噸鉑金涌入地球經濟體系，必定導致其價格大跌，甚至引發金融動蕩。

但不管怎樣，天外多種珍稀金屬登陸地球，至少將推動以這些金屬作為催化劑的制藥、環保、化工等行業，給人們帶來更多質優價廉的產品、更高的生活品質和更加清潔的環境。

（作者為中國空間技術研究院《國際太空》月刊執行主編、中國科普作家協會理事）