Thursday, November 4, 2010

月球有望成為首個人類地外採礦點


人類歷史上的第一次地外採礦活動,可能會從月球上開始,這是由於它含有大量相對比較容易獲得的水冰。


據美國宇航局月球勘測軌道飛行器的掃描圖顯示,月球上的卡比厄斯隕石坑裡含有大量氫。紫色代表氫含量較高,紅色代表這種物質含量較低。那些彩色斑點代表美國宇航局的『月球隕坑觀測與遙感衛星(lcross)』任務在2009年10月撞擊卡比厄斯隕石坑的位置。該任務的目的是確定這個隕石坑含有多少水。右上方的插入圖代表著月球勘測軌道器(LRO)記錄的卡比厄斯隕石坑裡的地下溫度圖。


據美國宇航局太空網報道,專家們表示,人類歷史上的第一次地外採礦活動,可能會從月球上開始,這是由於它含有大量相對比較容易獲得的水冰。這是在詢問一個由科學家和工程師組成的座談小組:人類首先應該到地球以外的什麼地方進行採礦時,他們大多數人給出的看法。

在這方面月球之所以能從小行星和火星等選項中勝出,主要是因為它距離地球很近,而且還擁有大量水以及甲烷和氨等其他資源。機器人技術公司彭格溫自動化系統公司(Penguin Automated Systems)的首席技術執行官格雷格·拜登說:『我認為月球無疑就是這個問題的答案。製作前往月球的商業企劃很容易。』

拜登10月29日在被稱作《太空工業14:太空居留地重要技術》的會議上發表了演講。這項會議是由非盈利機構太空研究所組織的。拜登和其他人表示,私人企業可能將成為月球採礦業的先驅,因為這可以掙到很多錢,但這項活動可能需要政府採取必要措施,以促進其發展。


利用水製造火箭燃料

科學家通過最近的發現了解到,月球上存在大量水冰。月球兩極的寒冷隕石坑在數十億年間,可能都已經捕捉和堆積了大量水,這些水相對比較純淨,而且很容易獲得。休斯頓月球與行星研究所的科學家保羅·斯普迪斯說:『現在我們知道,那裡的水都是自由水,不受任何限制。在月球上開採水源可能比我們以前認為的更加容易。』

這些水的寶貴之處,並不僅限於它能為未來的月球居民提供水源。它還能被分解成氫和氧,為火箭提供燃料。火箭燃料可以利用水生產,並在低地球軌道的燃料站進行出售,讓太空裡的飛船和衛星可以不斷補充燃料,繼續運行。科學家和企業家表示,這種安排將使人類利用太空的方式發生徹底改變,它將引發巨大的貿易、旅游和新發現浪潮。根據這個論點,在月球上設立燃料補給站具有很大經濟效益,因為這顆天體的引力僅為地球的六分之一,因此在那裡發射的成本更低。

出於這個目的,一些公司已經開始草擬前往月球開採水源的計劃。例如,據沙克爾頓能源公司創始人比爾·斯通說,該公司希望到2020年能在軌道裡出售火箭燃料。斯通並沒參加這項會議。這個時限可能顯得該公司雄心勃勃,但是科研組成員表示,開始最初的遙控月球採礦活動的技術目前已經存在。拜登說:『現在我們已經掌握遙控操作技術,我認為在月球上採礦非常可行。』

斯普迪斯表示,月球臨近地球,意味著人和機器之間幾乎能進行實時通訊,時間延遲只有1或2秒。大部分參加討論的人表示,開採水資源只是第一步。之後會開採其他資源。也被困在寒冷的隕石坑裡的甲烷和氨,它們所含的碳和氮是任何長期月球居留地都需要的成分。科學家表示,只要核子融合變成一種可行性能源,企業家就會開採月球上的氦3,這是一種非常重要的聚變燃料。


開採小行星礦物

專家們表示,月球很顯然是一個非常有前途的地外採礦候選者,不過要開採小行星的礦物,就不是那麼簡單的事了。小行星含有大量鐵、鉑和其他貴重礦物,或許還含有很多水。不過幾位與會成員表示,工業小行星採礦不會在不久的未來變成現實。目前已知有數千顆近地小行星,它們比位於火星和木星之間的主要小行星距離我們還近。然而,即使是近地天體,也比月球距離我們更遠,而且它們的偏心軌道使人類很難對其進行多次採礦。

XCOR宇航公司總裁傑夫·格裡森說:『你無法頻繁回到相同的小行星上去。』美國宇航局『深度撞擊』號擴展任務(EPOXI)首席調查員、馬裡蘭大學的邁克·阿赫恩同意這一觀點,他說:『我們很難再次回到同一顆小行星上。這是個大問題。』『深度撞擊』號擴展任務利用『深度撞擊』號飛船研究彗星、系外行星和其他宇宙天體。

格裡森希望把一顆小行星拖到我們地球附近,有空時就開採它上面的礦物。但是這個想法或許也不會很快變成現實。格裡森說:『我們甚至還沒從這些天體獲得第一批樣本。』座談小組支持未來實施小行星採礦計劃,幾位成員表示,從月球、小行星、火星及其衛星火衛一和火衛二上開採礦物是不可避免的。格裡森說:『它們都將成為地外資源的來源。』


實現夢想

大部分與會者認為,經濟因素最終會促使人類進行這種採礦活動。與政府相比,私人企業將發揮更大作用。不過幾位與會者表示,政府的領導和投資是使這些構想變成現實必不可少的。斯普迪斯表示,航空航天領域的一些人對地外採礦活動的可行性產生質疑。為了讓他們相信,政府必須證明技術和知識的必要性。斯普迪斯說:『政府做示範,私人企業緊隨其後。』一些與會者表示,政府應該採取行動刺激私人企業,使在軌道的燃料站出售火箭燃料成為一種需要。

格裡森說:『適當的政府投資能對它起到促進作用。政府顯示出這種需求,私人企業確定如何提供物資,滿足需求。』該座談小組承認,地外資源開採具有革新潛能。一旦商業在太空立了足,並證明從中可以掙到很多錢,太空將會向人類敞開大門。天空將不再對人類有限制。格裡森說:『一旦你做到這些,你就具有經濟逃逸速度。如果你能到達那裡,恆星將屬於你。』

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