小行星采矿有多可行？一项新研究展开

几年前，小行星采矿业当时非常流行。随着商业航天领域的快速发展，商业化太空的梦想似乎几乎迫在眉睫。

基本上，拥有能够会合并采矿近地小行星（NEA）并将它们送回太空工厂的平台和航天器的想法，与派遣商业船员一起火星.

经过大量投机和失败的项目，这些计划被搁置，直到技术成熟并完成其他里程碑。

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尽管如此，小行星开采及其带来的“后稀缺”未来依然存在。除了需要更多基础设施和技术发展外，还需要进一步研究以确定小型小行星的化学成分。

在近期研究由空间科学研究所（ICE-CSIC）研究人员领导的团队分析了C型（富含碳）小行星样本，这些小行星占已知小行星的75%。他们的发现表明，这些小行星可能是关键的原材料来源，为未来资源开发提供了机遇。

该团队由来自巴塞罗那空间科学研究所（ICE）和加泰罗尼亚空间研究所（IEEC）的理论物理学家Josep M. Trigo-Rodríguez博士领导。

他与博士生保罗·格雷博尔-托马斯（同样来自ICE和IEEC）、乔迪·伊巴涅斯-因萨博士（巴塞罗那地球科学）、哈辛托·阿隆索-阿斯卡拉特教授（卡斯蒂利亚-拉曼恰大学）以及玛丽亚·格里采维奇教授（赫尔辛基大学及乌拉尔联邦大学物理技术研究所）共同参与。

他们的工作详述将在1月2日发表的一篇论文中，皇家天文学会月刊(MNRAS).

碳质球粒陨石（C球粒陨石）定期坠落地球，尽管科学家很少将其回收进行研究。除了仅占所有陨石的5%外，它们的脆弱特性常常导致碎片破碎并丢失。迄今为止，大多数回收的鱼都出现在沙漠地区，包括撒哈拉和南极洲。

ICE-CSIC的小行星、彗星与陨石研究组由特里戈-罗德里格斯领导，负责研究小行星和彗星的物理化学特性，并作为NASA南极陨石收藏的国际存储库。

在这项最新研究中，研究团队选择并描述了小行星样本，随后由卡斯蒂利亚-拉曼恰大学的Jacinto Alonso-Azcárate教授利用质谱分析。

这使他们能够精确确定六大类C球粒陨石的化学组成，为未来资源开采是否可行提供了宝贵信息。赛义德·特里戈-罗德里格斯在西班牙国家研究委员会（CSIC）中发表新闻稿:

“这些陨石的科学价值在于它们采样了小型、未分化的小行星，并为其起源天体的化学成分和进化历史提供了宝贵的信息。

“在ICE-CSIC和IEEC，我们专注于开发实验，以更好地理解这些小行星的性质，以及太空中发生的物理过程如何影响它们的性质和矿物组成。现在正在发表的作品正是团队努力的结晶。”

了解小行星中物质的丰度至关重要，因为它们高度异质。虽然通常分为三类：C型（碳质）、M型（金属型）和S型（硅质），但它们也根据光谱特征和轨道进行分类。

此外，小行星本质上是太阳系形成后遗留的物质，深受其漫长进化历史（约45亿年）的影响。因此，了解小行星的精确组成对于确定不同资源（水、矿石等）可能分布的位置至关重要。

根据团队的结果，开采未分化小行星（被认为是球粒陨石的前身）远不可行。研究还确定了一种富含橄榄石和尖晶石带的小行星，作为采矿作业的潜在目标。

团队还指出，应选择富含水、含水矿物浓度高的小行星。与此同时，他们强调需要进行额外的样本返回任务，以验证前体的身份，才能实现采矿。赛义德Trigo-Rodríguez：

“除了样本回收任务带来的进展外，真正需要能够在低重力条件下采取果断技术开发、提取和收集这些材料的公司。这些材料的加工及产生的废弃物也将产生重大影响，应当被量化并适当缓解。”

他们认为，这将需要开发大规模的采集系统和在微重力下提取资源的方法。

“对于某些富含水的碳质小行星来说，提取水资源再利用似乎更可行，无论是作为燃料还是探索其他星球的主要资源。”说特里戈-罗德里格斯。

“这也可能为科学提供更多关于某些天体的知识，这些天体有朝一日可能威胁到我们的生存。从长远来看，我们甚至可以开采并缩小潜在危险的小行星，使其不再危险。”作为Grèbol-Tomàs时期新增内容:

“在我们的洁净室中用其他分析技术研究和选择这些类型的陨石非常有趣，尤其是因为它们所含矿物和化学元素的多样性。然而，大多数小行星的珍贵元素丰度相对较少，因此我们研究的目标是了解这些元素的提取在多大程度上可行。

“听起来像科幻，但三十年前首次样本返回任务计划时，它看起来也像科幻。”

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无论如何，小行星采矿的益处巨大，这也是该主题在过去十年中获得广泛关注的原因。除了贵金属，许多小行星还是水冰的来源，可用于制造深空任务所需的燃料以及饮用水和灌溉作物。

这意味着减少对地球补给任务的依赖，使机器人和载人任务能够实现更高的自给自足。通过将采矿和制造业迁至地月空间和主小行星带，人类还将减少这些产业对地球的环境影响。

尽管过去十年公众对小行星采矿的热情有所减弱，但许多企业如今仍在研究和开发必要的技术。同样，NASA和JAXA等航天机构也进行了样本返回任务，揭示了小行星可能蕴藏的科学和物质财富。

在不久的将来，中国的天问二号任务将与一颗NEA和一颗主小行星带彗星会合。虽然可能需要几十年（甚至更久）才能出现航天资源产业，但已有许多人准备从一开始就参与其中。

延伸阅读：CSIC（中央工业化学工业委员会）,MNRAS

本文最初发表于今日宇宙.请阅读原文.

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