太空时代的淘金热?到2018年,我们可以开采小行星

行星资源公司希望从太空岩石中获取有价值的资源和商品。它将于2015年12月发射Arkyd 6探测器(如图)。HowStuffWorks"width=
行星资源公司希望从太空岩石中获取有价值的资源和商品。它将于2015年12月发射Arkyd 6探测器(如图)。HowStuffWorks

一家初创太空采矿公司成功发射了首个宇宙飞船原型,该公司表示,最快三年内将向近地小行星发射机器人探矿者。

“这是一件正在迅速展开的事情,它发生的速度比人们意识到的要快,”前美国宇航局工程师克里斯·乐维基说,他目前是总部位于华盛顿雷德蒙德的行星资源公司的总裁兼首席工程师。“大多数人认为,这是二三十年后他们的孙子孙女可能会看到的东西。但假设一切都很成功,我们的路线图可能会看到我们在2018年底或2019年底探索第一批小行星。”

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如果机器人探测器能够在月球上找到有价值的矿物或其他资源小行星乐维基说,根据他们的探索,第一次提取试验可能在2025年进行。

这家成立6年的公司得到了一系列知名投资者的支持,包括维珍集团董事长理查德·布兰森爵士、谷歌高管埃里克·施密特和拉里·佩奇。2012年4月,行星资源公司(Planetary Resources)透露了建造和运营采矿机器人航天器的雄心,引起了轰动。这是一个看起来像是科幻电影里的商业计划,就像发现一块500米厚的岩石的可能性一样令人眼花缭乱,这块岩石可能含有相当于人类历史上全部开采量的铂矿脉。

但在那之后的三年半时间里,行星资源公司在开发和测试使其梦想成为现实所需的技术方面取得了重大进展,曾担任美国宇航局飞行总监的乐维基说勇气号和机遇号火星探测器的地面任务经理凤凰号火星登陆器

这并非一帆风顺。2014年10月,行星资源公司将Arkyd 3号探测器送入太空的最初尝试失败了,当时轨道科学公司的安塔瑞斯火箭正在运送它爆炸,发射几秒钟后。今年4月,该公司毫不气馁地用SpaceX火箭将该原型的第二个副本发射到太空,并于7月成功从国际空间站部署。这个实验探测器只有10磅重,是用来测试航空电子设备这是为未来几代机器人采矿飞船开发的控制系统和软件。

今年12月,行星资源公司(Planetary Resources)将发射Arkyd 6,这将首次展示该公司计划用于探测小行星资源的传感技术。

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昂贵的提议

乐维基说,在行星资源公司开发小设备的同时,它也开创了一种新的、注重成本的私营部门太空探索方法。“我可以准确地向你描述如何建造一个10亿美元的宇宙飞船来探索小行星,”他说。“我们在这方面的创新是将成本降低几个数量级。”行星资源公司的目标之一是简化探测器的设计,使其部件更少。

传统的航天器乐维基说:“你需要管理、测试和编写程序,然后验证这些部分是否正常工作。但如果我们可以3D打印大部分部件到系统中,我们就不需要螺栓、螺钉、支架、管道和管道了。现在我们可以拥有一个更简单的谜题,我们可以更快速、更经济地构建它,同时仍然保留我们正在取代的旧设计的所有功能。”

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这张信息图说明了行星资源公司的目标。
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行星资源公司正在寻求从消费者和工业电子制造商那里购买其他部件,而不是传统的航空航天供应商,这些供应商习惯于根据NASA的规格定制一些产品。此外,这家初创公司还希望通过建立一个精简的、垂直整合的组织来实现更高的效率,在这个组织中,由40名工程师和其他员工组成的团队在一个屋檐下运行整个业务——从机器人探测器的设计、制造和测试部件到任务控制。

因此,“你可以花费不到100万美元来建造和发射一颗卫星,而10到15年前需要花费数亿美元,”乐维基说。由于航天器的成本更低,行星资源公司设想不断开发新的改进版本,“每隔几个月而不是几年”,几乎与软件公司推出更新的方式相同。

但行星资源公司的精打细算并不妨碍技术创新。它的采矿飞船将使用激光代替无线电发射机进行通信这将使它们能够在遥远的太空中传输数据,同时比现有的航天器消耗更少的能量。该公司还在研发一种推进系统,这种系统使用的燃料比上世纪50年代以来使用的剧毒肼推进剂更安全、更便宜、更容易处理。乐维基解释说,我们的目标是获得一种非常安全的燃料,“如果你愿意,你甚至可以用联邦快递(FedEx)运送它。”“这是技术上的适度改进,但在效率和成本上是巨大的改进。”

行星资源公司还招募了3D系统公司(3D Systems)和全球工程和建筑巨头柏克德公司(Bechtel)等投资者,加大了投资力度。前者的制造专业知识可能有助于该公司生产航天器,后者在管理庞大项目方面的专业知识,可能会在小行星采矿方面派上用场。

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附近的小行星

当行星资源公司真正开始向小行星发射第一批机器人探矿器时,该公司将专注于相对接近地球的太空岩石,而不是前往更远的地方小行星带在火星和木星之间。

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太阳系
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在天文学家目前正在追踪的70万颗小行星中,大约有4000颗距离我们足够近。乐维基解释说:“它们往返月球表面所需的能量比我们自己的月球表面更少,在月球上,你必须爬进爬出它的重力。”“相比之下,小行星引力很小,所以你不需要那么多能量。”

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一旦探测器确定了拥有宝贵资源的小行星,其他航天器将被派遣进行采矿技术的小规模测试。最初,行星资源公司不会把重点放在贵金属上,而是更容易找到的资源,如水、氧、氢和可用作燃料的材料。名单上的下一个将是用于建筑的基本金属,如铁、镍和钴。

这些商品中的大多数可能永远不会回到地球。相反,行星资源公司希望在政府机构和私人公司中找到客户,只要他们有材料,他们就可以在太空中以更低的成本建造宇宙飞船和卫星。

乐维基说:“仅仅是能够在太空中为航天器加油就将重新定义我们与太空旅行的关系。”

乐维基认为,这些资源的可用性可能有助于创造一个蓬勃发展的太空经济,就像获得肥沃的土地、木材和水一样th这是一个世纪的拓荒者在边疆上取得成功的机会。“它们将降低其他太空活动的成本,”他说。

不过,他说,采矿机器人最终也会追求诸如铂金之类的奖品,铂金在地球上很罕见,但在太空中却很丰富。

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