大规模太空资源开采,在未来十年将成为现实

作者: SELF格致论道讲坛

来源: SELF格致论道讲坛

发布日期: 2019-03-22

在未来十年,大规模太空资源开采将成为现实。小行星采矿被认为是突破地球资源限制的重要途径,随着技术的进步和市场化运作,太空资源的开发将改变人类文明的发展路径。天文学的研究不仅是为了满足好奇心,更是为了实现人类的长远发展。

“太空资源将突破地球的局限,使人类社会不再受资源的限制,走到更远的未来。”在SELF格致论道讲坛上,香港大学空间研究实验室执行主任苏萌与我们畅谈了小行星采矿的未来。

大家下午好。2007年8月,我从北大物理系毕业,到哈佛大学天文系攻读博士学位,来到了梦寐以求的全球最好的高等学府之一,心情非常激动。每天从早到晚有各种各样的学术活动、学术报告,安排的满满当当。只要你愿意,可以从早到晚感受天文学带来的非常激动的心情。

有一天,一位年过半百、头发花白的老教授来到我们办公室找他的一个学生,看见我之后问我是新来的研究生吗?我说是。他说:“我给你一个非常有意思的研究课题,你有没有兴趣?”我说:“好。我正在寻找有意思的课题,已经跟好几个教授谈过了。”他问我对什么感兴趣,我说想研究宇宙的起源、演化,研究行星如何形成等等。

他给了我一个非常有意思的题目——小行星采矿。当时我一听,感觉非常不靠谱,有点像科幻电影。

我当时一愣,他就给我解释为什么做小行星采矿。人类历史上发射了各种各样的望远镜,到太空中探寻宇宙的奥秘。哈勃望远镜是最厉害的望远镜之一。2007年,哈勃望远镜已经运行了将近20年的时间。宇宙是加速膨胀的,但这是一个难以想象的场景,宇宙学家通过哈勃望远镜知道宇宙是加速膨胀的,之后很长时间,几代天文学家都在梦想着下一代设备在什么地方。

到现在,哈勃望远镜升空已经近30年了,下一代望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)诞生。詹姆斯·韦伯望远镜耗资近100亿美元,与一艘新型航母的造价差不多。人类已经到达这样的阶段,靠政府投资满足科学家的好奇心已经走到了边界。

为什么要进行小行星采矿?每一个学科发展到一定阶段,想继续实现快速发展,要靠这个学科本身给社会创造的价值,要通过市场化运作发现这个学科实实在在给人类的发展和进化带来实际好处。天文学是一门很古老的学科,人类的好奇心主导着天文学的前进,但今天,依靠好奇心本身驱动的科学研究即将到达一个边界。

当时教授给我讲了很长时间,我差不多能回想起这么多。我听完以后觉得很酷,打开了我的脑洞,我对宇宙各种各样的知识很感兴趣,但这颠覆了我的观念,我还真没有考虑过几十年之后天文学如何发展。但当时依然觉得小行星采矿是一件非常遥远的事,像科幻电影一样,太不靠谱了。

所以我的预言实现了,就在几年前,小行星采矿真的成为科幻影视作品的题材,比如美剧《The Expanse》。这部剧的主要剧情是,2200年,人类实现了大规模的小行星采矿,整个太阳系变成了人类的后花园。

2017年7月,一颗小行星近距离飞越地球附近。通过地面和空间望远镜对小行星进行多波段的观测后,发现这颗小行星上主要的成分是铁、镍、钴、铂、水。如果把小行星上的铂金开采到地表,比人类历史上发现的地球表面处储藏的铂金还要多。这颗小行星铂金的市面价值大约为1.7万亿美元。

小行星开采现状方面,2010年,日本“隼鸟1号”首次将小行星物质带回地表,虽然只有一克。现在,“隼鸟2号”到达小行星“龙宫”上进行物质开采。美国NASA已经发射行星探测器到“贝努”小行星进行探测。

2015年,美国通过太空法律,鼓励美国公民进行民间商业化的太空资源开采;2016年,卢森堡出台法律,保障私人运营商对开采的太空资源的权利。目前,美国最领先的太空资源开采公司为“行星资源开发公司”。虽然今天还没有实现对太空资源的大规模工业化开采,但在未来的10年、20年,这会在我们的生活中发生。

高盛最近有一篇关于小行星采矿的报告,指出人们对小行星采矿的心理障碍远远高于技术障碍和资金需求。500年前西班牙的航海家来东方寻找香料、黄金、更多的资源。我们今天经历着同样的事情,建立大航天时代。太空资源存量远远超越地球资源,如何利用太空资源、怎样改变人类社会的运行架构,是非常大的命题。

有了太空资源,我们可以定义人类文明进化的不同阶段。今天人类的文明大概在0.7,我们还没有充分利用地球资源,也没有真正打开太空资源的宝库。但如果对太空资源充分利用,尤其是近地小行星的资源,人类的文明将跨越1.0,这是一个非常重要的关口。

从天文学家的角度,我们觉得可能未来20年、50年,天文学和太空科技的结合会改变人类的生活方式。走出地球、仰望太空是一个指数快速增长和积累的过程。宇宙发展轨迹显示,宇宙从一个卑微的起点开始演化到今天,所有的事情都是按照物理的规律、按部就班地发展到现在。

宇宙中最不可思议的事情是宇宙竟然是可以被理解的。我们的大脑只有两斤重,但可以装下整个宇宙,这是一件难以置信的事情。宇宙花这么长时间孵化出智慧的生命,希望这个文明能做点什么改变宇宙未来的命运。

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