对小行星财富的追逐已经开始了:数家私人公司正在争取投资,试图成为第一批太空矿工。AndrewGlester在文章中对如何利用小行星赚钱进行了深入探讨。
撰文
AndrewGlester
翻译
王佳琪
校译
金庄维
编辑
蒋海宇金庄维
“我现在就敢说,第一个万亿富翁将在太空里产生。”在签署了一项增加NASA年预算的法案后,德克萨斯州参议员TedCruz这样说到。
对于不了解情况的人,这句话听起来很厉害。了解太空探索的人可能不会这么容易上当。如果我们仔细琢磨,Cruz的言论其实也没有那么新颖。
为了鼓励科技发展,PeterDiamandis创立了X竞赛奖。他在年就做出了同样的预测,并在年的著作《创业无畏》(Bold)中深入讨论了这个话题。他和美国天体物理学家、电视主持人NeilDeGrasseTyson都认为,那些万亿富翁将通过在小行星上采矿来实现从太空获取财富。
小行星采矿项目已经在进行中。年,Diamandis和ChrisLewicki等人在华盛顿创立了第一个小行星公司“行星资源”(PlanetaryResources)。不到一年,RickTumlinson和StephenCover等人又创立了美国公司“深空产业”(DeepSpaceIndustries)。此后,数家同类公司相继成立。虽然有些公司对待这个事业不如其他几家来得认真,但太空财富之争已然开始。
尽管存在这样的公司和Cruz的声明,美国总统特朗普在年的NASA预算中还是砍掉了“小行星重定向计划”(ARM)的部分。该任务计划将一颗小行星引入环地球轨道,用以研究和开采,这比研究、开采小行星带中的小行星要容易得多。美国航空航天局(NASA)的一位发言人告诉我,ARM团队正在努力确保该任务到目前为止所积累的关键知识得以保存,但是NASA的退出已经让开采小行星的那些人失去了宝贵的学习途径,并将这个项目牢牢限定在了私人太空项目领域。
尽管如此,高盛投资银行(GoldmanSachs)向客户作出了保证,投资小行星采矿的公司一定会有财务收益。该组织在去年发表的一份报告中表示,“开采小行星的心理屏障很高,但实际的金融和技术壁垒要低得多。”加州理工学院(Caltech)的一项研究显示,小行星采矿的成本约为26亿美元,与美国航空航天局之前的“小行星重定向计划”的估算成本可能相差不大。这听起来数额巨大,但在地球上建设一个相当的稀土金属矿山的成本就高达10亿美元。不仅如此,一个足球场大小的小行星就能包含价值高达亿美元的铂。
仿真太空岩石。在美国航空航天局戈达德太空飞行中心,一个机器人的捕获模块系统的原型机,正在用一块仿真岩石进行测试。(图源:NASA)
开采这样一颗小行星,面临巨大的潜在挑战是怎样让它穿过大气层回到地球,同时又不摧毁地球?如果不能把它带回地球,那么能把它卖给谁?即使能把它带到地球上,突然出现的大量铂金又会使其变得不再珍贵。普通金属不像稀有金属那样昂贵,为这些金属开采一颗小行星真的值得吗?
金属vs水资源
科学家们一直以来利用地面望远镜和太空任务研究小行星——例如美国航空航天局的“伽利略号”和“曙光号”飞船。通过这些方式,他们收集到了小行星的近距离图像和相关数据。最重要的数据也许来自日本的“隼鸟号(Hayabusa)”,它在年成为第一个登陆小行星并成功带回样本的航天器。这些研究发现了两种令开采者感兴趣的小行星。
第一种是含无球粒陨石的小行星。无球粒陨石富含铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱和铂)。通常,这些贵金属在行星形成时,便被吸引到行星的核心处——地球上的贵金属就早已沉入地核。然而,在混乱的早期太阳系中,一些正在形成的行星在碰撞中变成碎片,成为含无球粒陨石的小行星。这些“无主宝藏”如今有待被太空采矿公司发掘。
另一种是球粒陨星。它们富含水分,也许能获得更直接的利用。水资源对宇航员而言至关重要,不仅可以饮用、润湿食物,还是非常有效的辐射屏障。因此,今天的太空企业家,如ElonMusk(SpaceX公司的创始人)和JeffBezos(“蓝色起源”公司的创始人)承诺的月球基地和酒店的建设,也会需要非常宝贵的水资源。
但是水很重,把地球上的水资源运到大气层外非常昂贵:将一瓶水送入太空的成本是美元到美元。这就是为什么国际空间站会回收利用所有水资源。然而,哈勃望远镜拍摄到的谷神星(Ceres)照片显示,这颗已知最大的小行星拥有的水资源比地球更丰富。稍小一些的小行星同样拥有大量水资源。而一种被称为“光学采矿”的技术可以利用太阳的热量,将水从陨石中提取出来。
此外,水的组成元素还可以用作火箭燃料。小行星矿商已经计划将陨石的水分解成氢和氧,将它们分别用作燃料和氧化剂。他们希望在近地轨道和小行星带中设置燃料站,这样宇宙飞船就能在前往太阳系外层行星的途中补充燃料。现代火箭大约90%的重量都来自燃料,如果可以在地球外加油,火箭升空时携带的燃料就可以减少,从而降低太空飞行的成本。
我们能走多远
那么,有多少小行星是潜在的开采点呢?哈佛大学天体物理学家MartinElvis对小行星采矿颇感兴趣,他在年建立了一个方程,用于估算以我们现有的技术,有望开采的小行星数量。
这个方程考虑了很多因素:目前飞船所及范围之内的小行星总数量,小行星值得开采的几率,开采是否可行,以及开采能否获利等。Elvis在年第一次使用这个方程进行计算,他当时估计,在我们的能力范围内,大概有10个富含金属的小行星,以及18个富含水资源的小行星。
随着SpaceX公司开发的火箭越来越强大,我们可以进入更深远的太空,小行星采矿的可能性也越大。媒体最近报道称,Elvis认为年2月6日成功发射的猎鹰重型火箭,已经打开了探索小行星世界的大门。但他告诉我,这曲解了他的本意。
“我最近在德克萨斯州的一次会议上发表了评论,但媒体漏掉了评论中的‘可能’二字。其实,我这次还没有进行计算。在此之前,我们需要更多的数据。不过,我有个大胆的猜测:有了这些新的重型火箭,有望开采的小行星数量将增加10倍。”
Elvis说的不只是猎鹰重型火箭。在他的下一次计算中,“蓝色起源”的新格伦(NewGlen)火箭,甚至下一步的新阿姆斯特朗火箭(NewArmstrong),也会被纳入考虑范围。
然而,尽管SpaceX的火箭让小行星矿业公司充满希望:他们终有一日能为采矿者提供燃料和原材料,但Musk似乎并不相信这一点。实际上,他在年表示,小行星采矿是个「骗局」。到目前为止,他至少还没在公开场合改变过这个观点。
天体物理学家AmaraGraps的态度则比较乐观。她组织两年一次的小行星科学与太空矿业工程会议(ASIME),并创立了由拉脱维亚倡议的「巴尔的海太空计划」(BalticsinSpace)。Graps表示:“Musk会想通的。他是个聪明人,他周围也都是聪明人。可惜我不知道怎么联系他,说服他接受这个新理念。”
今年4月在卢森堡举行的ASIME会议上,参会代表中有一半来自小行星采矿公司,其余的则是小行星科学家。Graps相信,科学家和商界人士间的交流非常必要。小行星科学家能为这些公司提供科学支持,处理一些难以解决的小行星科学问题。
有财富,才能致富
除了科学问题,小行星公司还普遍面临一个重要的现金流问题:在开采太空中的巨大财富之前,他们首先需要稳定的资助者,把采矿者送入太空。所以Graps认为交流非常关键。“每个人都面临自己的困境,”她说,“交流可以帮助彼此分享信息,更高效地利用各自的资源走出困境。”
采矿公司在到达小行星之前,都必须利用其他收入来填补财务缺口。因此,他们的商业模式,目前还是和地球紧密相连。以“行星资源”公司为例,他们现在利用专业知识在地球上采矿,但在资金上仍然依赖富有的银行家:由于去年的融资目标没有达成,公司不得不进行裁员。小行星采矿公司需要让潜在的投资者相信,太空中有数不清的财富,而且它们能被成功开采。
不过,总部位于英国的“小行星采矿公司(AsteroidMiningCorporation)”的首席执行官MitchHunter-Scullion,并没有把富有的投资者当成唯一的资金来源。他采取了不同的策略——利用众筹进行第一个小行星探矿任务。他希望能在年将卫星发射到太空。“我们将从印度发射小行星探矿卫星1号(APS-1),因为那里的发射成本,要比其他地方低很多。”他说,“我们的目标是通过众筹融资万英镑。在太空领域,这些钱不算太多。”也许这是真的,但万英镑仍然需要公众的大力支持,因为对许多人来说,这个计划还只是个遥远的梦想。如果能够筹集到这笔资金,他接下来还打算出售已有的数据,以获得更多收入。
公众的兴趣也许会在不久后大幅提升。虽然美国航空航天局的“小行星重定向任务”已经被取消,但在特朗普上台之前,OSIRIS-Rex探测器已于年9月离开地球。该探测器计划对号小行星Bennu进行取样并返回地球:预计将于今年12月到达Bennu,并于年返回地球。小行星采矿公司将密切