小行星采礦有多可行？一項新研究展開

幾年前，小行星采礦業當時非常流行。隨著商業航天領域的快速發展，商業化太空的夢想似乎幾乎迫在眉睫。

基本上，擁有能夠會合并采礦近地小行星（NEA）并將它們送回太空工廠的平臺和航天器的想法，與派遣商業船員一起火星.

經過大量投機和失敗的項目，這些計劃被擱置，直到技術成熟并完成其他里程碑。

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盡管如此，小行星開采及其帶來的“后稀缺”未來依然存在。除了需要更多基礎設施和技術發展外，還需要進一步研究以確定小型小行星的化學成分。

在近期研究由空間科學研究所（ICE-CSIC）研究人員領導的團隊分析了C型（富含碳）小行星樣本，這些小行星占已知小行星的75%。他們的發現表明，這些小行星可能是關鍵的原材料來源，為未來資源開發提供了機遇。

該團隊由來自巴塞羅那空間科學研究所（ICE）和加泰羅尼亞空間研究所（IEEC）的理論物理學家Josep M. Trigo-Rodríguez博士領導。

他與博士生保羅·格雷博爾-托馬斯（同樣來自ICE和IEEC）、喬迪·伊巴涅斯-因薩博士（巴塞羅那地球科學）、哈辛托·阿隆索-阿斯卡拉特教授（卡斯蒂利亞-拉曼恰大學）以及瑪麗亞·格里采維奇教授（赫爾辛基大學及烏拉爾聯邦大學物理技術研究所）共同參與。

他們的工作詳述將在1月2日發表的一篇論文中，皇家天文學會月刊(MNRAS).

碳質球粒隕石（C球粒隕石）定期墜落地球，盡管科學家很少將其回收進行研究。除了僅占所有隕石的5%外，它們的脆弱特性常常導致碎片破碎并丟失。迄今為止，大多數回收的魚都出現在沙漠地區，包括撒哈拉和南極洲。

ICE-CSIC的小行星、彗星與隕石研究組由特里戈-羅德里格斯領導，負責研究小行星和彗星的物理化學特性，并作為NASA南極隕石收藏的國際存儲庫。

在這項最新研究中，研究團隊選擇并描述了小行星樣本，隨后由卡斯蒂利亞-拉曼恰大學的Jacinto Alonso-Azcárate教授利用質譜分析。

這使他們能夠精確確定六大類C球粒隕石的化學組成，為未來資源開采是否可行提供了寶貴信息。賽義德·特里戈-羅德里格斯在西班牙國家研究委員會（CSIC）中發表新聞稿:

“這些隕石的科學價值在于它們采樣了小型、未分化的小行星，并為其起源天體的化學成分和進化歷史提供了寶貴的信息。

“在ICE-CSIC和IEEC，我們專注于開發實驗，以更好地理解這些小行星的性質，以及太空中發生的物理過程如何影響它們的性質和礦物組成。現在正在發表的作品正是團隊努力的結晶。”

了解小行星中物質的豐度至關重要，因為它們高度異質。雖然通常分為三類：C型（碳質）、M型（金屬型）和S型（硅質），但它們也根據光譜特征和軌道進行分類。

此外，小行星本質上是太陽系形成后遺留的物質，深受其漫長進化歷史（約45億年）的影響。因此，了解小行星的精確組成對于確定不同資源（水、礦石等）可能分布的位置至關重要。

根據團隊的結果，開采未分化小行星（被認為是球粒隕石的前身）遠不可行。研究還確定了一種富含橄欖石和尖晶石帶的小行星，作為采礦作業的潛在目標。

團隊還指出，應選擇富含水、含水礦物濃度高的小行星。與此同時，他們強調需要進行額外的樣本返回任務，以驗證前體的身份，才能實現采礦。賽義德Trigo-Rodríguez：

“除了樣本回收任務帶來的進展外，真正需要能夠在低重力條件下采取果斷技術開發、提取和收集這些材料的公司。這些材料的加工及產生的廢棄物也將產生重大影響，應當被量化并適當緩解。”

他們認為，這將需要開發大規模的采集系統和在微重力下提取資源的方法。

“對于某些富含水的碳質小行星來說，提取水資源再利用似乎更可行，無論是作為燃料還是探索其他星球的主要資源。”說特里戈-羅德里格斯。

“這也可能為科學提供更多關于某些天體的知識，這些天體有朝一日可能威脅到我們的生存。從長遠來看，我們甚至可以開采并縮小潛在危險的小行星，使其不再危險。”作為Grèbol-Tomàs時期新增內容:

“在我們的潔凈室中用其他分析技術研究和選擇這些類型的隕石非常有趣，尤其是因為它們所含礦物和化學元素的多樣性。然而，大多數小行星的珍貴元素豐度相對較少，因此我們研究的目標是了解這些元素的提取在多大程度上可行。

“聽起來像科幻，但三十年前首次樣本返回任務計劃時，它看起來也像科幻。”

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無論如何，小行星采礦的益處巨大，這也是該主題在過去十年中獲得廣泛關注的原因。除了貴金屬，許多小行星還是水冰的來源，可用于制造深空任務所需的燃料以及飲用水和灌溉作物。

這意味著減少對地球補給任務的依賴，使機器人和載人任務能夠實現更高的自給自足。通過將采礦和制造業遷至地月空間和主小行星帶，人類還將減少這些產業對地球的環境影響。

盡管過去十年公眾對小行星采礦的熱情有所減弱，但許多企業如今仍在研究和開發必要的技術。同樣，NASA和JAXA等航天機構也進行了樣本返回任務，揭示了小行星可能蘊藏的科學和物質財富。

在不久的將來，中國的天問二號任務將與一顆NEA和一顆主小行星帶彗星會合。雖然可能需要幾十年（甚至更久）才能出現航天資源產業，但已有許多人準備從一開始就參與其中。

延伸閱讀：CSIC（中央工業化學工業委員會）,MNRAS

本文最初發表于今日宇宙.請閱讀原文.

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