*本文为《半月谈内部(bu)版》2024年第5期内容
遥远又神秘的小(xiao)行星(xing)上丰(feng)富(fu)的资(zi)源受到政府、学界、媒体等广泛(fan)关注。当科幻电影中小(xiao)行星(xing)采矿的桥段在现实中被热议，不禁让人(ren)思考：我们距离小(xiao)行星(xing)采矿究竟还有多远？
从近些(xie)年的媒体报道来(lai)看，美国、日本等国已向小(xiao)行星(xing)发射了探(tan)测器，开展小(xiao)行星(xing)探(tan)索计划(hua)，并(bing)带回了小(xiao)行星(xing)物质样本。受访专家认为，虽然从技术发展和成本角度考虑，小(xiao)行星(xing)采矿短期内不具备可行性，但可进一步加大相关探(tan)测、开采技术研究，为小(xiao)行星(xing)采矿等做好前期技术搭建。
小(xiao)行星(xing)采矿“走出”科幻电影
一台探(tan)测器遨游在孤独的宇宙中，当它锁定一颗小(xiao)行星(xing)后，调(diao)转方(fang)向、着陆、伸出机械臂开始开采矿物……
这样的情节目前只出现在科幻电影中。现实中，随着人(ren)类对(dui)小(xiao)行星(xing)的研究和探(tan)测不断深入(ru)，小(xiao)行星(xing)采矿是否具有可行性屡(lu)成热门话题。
据公开资(zi)料介绍，小(xiao)行星(xing)是绕太阳运行的小(xiao)型(xing)岩石天体，它们要比同样绕太阳运行的行星(xing)小(xiao)得多。按成分(fen)划(hua)分(fen)，小(xiao)行星(xing)主要分(fen)为C型(xing)（含碳）、S型(xing)（硅酸盐加上金(jin)属的混(hun)合物，类似于镍铁石陨(yun)石）和M型(xing)（主要由铁镍构成）。当前，世界各(ge)国对(dui)铁、铂和镍等金(jin)属的需求量很大，很多是具有战略性的矿产资(zi)源。以(yi)铁镍材料为例，它能够制(zhi)造出高精度、高可靠性的电子器件，也是航(hang)空、航(hang)天器发动机和其他高温(wen)机械零件的理想材料。
随着地球自然资(zi)源不断被开发，一些(xie)国家更加重视获取(qu)资(zi)源的新(xin)途径，将目光投向小(xiao)行星(xing)。有媒体报道，小(xiao)行星(xing)数(shu)据库Asterank追踪了60多万颗小(xiao)行星(xing)的相关数(shu)据。据其评估，不少小(xiao)行星(xing)价值超(chao)过百万亿美元。如此“价值连城”的小(xiao)行星(xing)，让一些(xie)国家看到了先机。
美国是最(zui)早开展行动的国家之一。《美国商(shang)业太空发射竞争法案》于2015年签署(shu)生(sheng)效(xiao)，允许(xu)个人(ren)和私营企业进行太空采矿。“谁发现归谁”的规(gui)定在当时引发媒体对(dui)“太空淘(tao)金(jin)”的热议。随后，美国、日本等国家发射探(tan)测器开展小(xiao)行星(xing)探(tan)索计划(hua)，并(bing)已有探(tan)测器携带小(xiao)行星(xing)样本回到地球。
日本宇宙航(hang)空研究开发机构的小(xiao)行星(xing)探(tan)测器“隼(sun)鸟2号”于2014年发射起航(hang)，在2020年从小(xiao)行星(xing)“龙宫”返回，带回约5.4克行星(xing)表面(mian)样本，首次(ci)在地球以(yi)外确认“生(sheng)命(ming)之源”氨基酸的存在。目前，“隼(sun)鸟2号”还在继(ji)续其太空之旅，将对(dui)另(ling)一颗小(xiao)行星(xing)进行探(tan)测。美国国家航(hang)空航(hang)天局（NASA）于2016年向小(xiao)行星(xing)“贝努”发射了“冥王号”探(tan)测器，于2023年9月带回含有微量水和碳的样本。
技术难关和成本高昂(ang)成现实难题
尽管小(xiao)行星(xing)采矿前景广阔，能为各(ge)国储备战略资(zi)源提供充足支撑，但想在遥远的小(xiao)行星(xing)真(zhen)正实现勘探(tan)、采集并(bing)非易事。从技术、成本等多方(fang)面(mian)考虑，人(ren)类还需要突破层层难关。
——从技术层面(mian)分(fen)析，人(ren)类对(dui)小(xiao)行星(xing)的探(tan)索仅处于初级阶(jie)段。
受访专家认为，尽管人(ren)类已开展深空探(tan)测计划(hua)，发射探(tan)测器造访木星(xing)、土星(xing)、天王星(xing)和海(hai)王星(xing)等，对(dui)这些(xie)行星(xing)的了解愈发深入(ru)，但探(tan)测和采集的难度不可同日而语。
中国科学院长春光学精密机械与(yu)物理研究所研究员徐振邦说，小(xiao)行星(xing)采矿的流(liu)程可划(hua)分(fen)为三个阶(jie)段。先是探(tan)测，通过发射探(tan)测器确定小(xiao)行星(xing)上是否存在贵金(jin)属等资(zi)源。再是勘探(tan)，根据该小(xiao)行星(xing)的成分(fen)、与(yu)地球的距离、到达它所需的时间，以(yi)及其飞(fei)行和旋转速度等因素确定勘探(tan)方(fang)式，采集样本并(bing)对(dui)其表面(mian)进行挖掘，确认是否有足够材料可供开采。最(zui)后一步才是开采。
目前人(ren)类在这一领域的技术进展仅突破了勘探(tan)的初级阶(jie)段，即将少量样本带回地球。“冥王号”探(tan)测器是在采样臂与(yu)“贝努”表面(mian)接触后发射了一发压缩氮气，用(yong)采样臂头(tou)部(bu)捕获气体扬起的表面(mian)物质；“隼(sun)鸟2号”则是在接触表面(mian)后发出钽质子弹，捕获子弹扬起的物质。
——高昂(ang)成本导致商(shang)业化小(xiao)行星(xing)采矿面(mian)临挑战。
从地球飞(fei)往(wang)遥远的小(xiao)行星(xing)，动用(yong)一系(xi)列高科技设备、技术实施矿物采集，这不仅需要技术突破，更需要持续投入(ru)大量资(zi)金(jin)加以(yi)支持。国际宇航(hang)联空间运输委员会副主席杨宇光认为，即便太空发射的成本能降(jiang)低，更多也是在近地层面(mian)，而对(dui)于深空探(tan)索来(lai)说，航(hang)天运输成本实质性降(jiang)低还有很长的路要走。有外媒评论称(cheng)，高昂(ang)的投入(ru)成本、漫长的时间周期、预测潜在利润的难度等因素，使一些(xie)小(xiao)行星(xing)采矿公司许(xu)诺的可观利润并(bing)不能在短期内实现。
已有高科技企业由于资(zi)金(jin)问题导致计划(hua)失败。早在十多年前，美国深空工业公司和行星(xing)资(zi)源公司就启动了相关项目，从多个投资(zi)公司吸引风险(xian)投资(zi)。但最(zui)终(zhong)都未开发出独立的盈利平台，导致许(xu)多投资(zi)者纷纷撤资(zi)。
既要“仰望星(xing)空”也要“脚踏实地”
我国在航(hang)空航(hang)天领域成果丰(feng)硕、发展迅(xun)速，在深空探(tan)索领域也逐步深入(ru)。未来(lai)，我国也会在月球探(tan)测、行星(xing)探(tan)测和运载技术等领域进一步发力。
国家航(hang)天局公布了我国探(tan)月工程四期、深空探(tan)测任(ren)务后续规(gui)划(hua)。公开消息显示，我国计划(hua)2030年前实现中国人(ren)首次(ci)登陆月球，也开始着手实施小(xiao)行星(xing)探(tan)测任(ren)务。“天问二号”探(tan)测器预计在2025年前后发射，对(dui)一颗近地小(xiao)行星(xing)进行探(tan)测并(bing)采样返回。
“虽然现在带回的小(xiao)行星(xing)样本量很少，但科学研究价值非常高。从科学研究和牵引航(hang)天技术发展等角度来(lai)看，都有必要对(dui)小(xiao)行星(xing)进行探(tan)测。”杨宇光认为，考虑到高昂(ang)的航(hang)天运输成本和小(xiao)行星(xing)低重力资(zi)源等因素，在采矿应用(yong)层面(mian)，小(xiao)行星(xing)资(zi)源的原位利用(yong)争议较少，但带回地球的模式还值得商(shang)榷。
“风物长宜放眼量。”徐振邦认为，在开展小(xiao)行星(xing)采矿等长远期深空探(tan)测计划(hua)的同时，我国目前还需扎实开展探(tan)月工程，关注可行性更高、价值更大的月球资(zi)源开采，并(bing)为未来(lai)技术发展做好相关验证。比如地球上的氦元素主要是氦-4，氦-3储量不足，而可作为清洁核能源的氦-3在月球上储量丰(feng)富(fu)。
目前我国科研人(ren)员利用(yong)“嫦娥五号”带回的月壤已找(zhao)到捕获和保(bao)存氦-3气体的关键物质。徐振邦表示：“在此基础上，我国可进一步加大相关探(tan)测、开采技术研究，既为未来(lai)月球氦-3的原位开采利用(yong)奠(dian)定基础，也为小(xiao)行星(xing)采矿等深空探(tan)测计划(hua)做好前期技术搭建。”
半月谈记者：孟含琪 宋心平
原标题：《太空采矿？短期不可行，长宜放眼量》
来(lai)源：半月谈