太空挖礦“煤老板”齊上陣,汪海林熱愛的煤老板時代又將來臨?

原標題:太空挖礦“煤老板”齊上陣,汪海林熱愛的煤老板時代又將來臨?

文|雷宇

來源|智能相對論(aixdlun)

近日,著名編劇汪海林呼喊煤老板的一席話在網(wǎng)絡上瘋傳,一句話,汪老師想念煤老板了。我國的煤炭企業(yè)數(shù)量將不斷減少,從現(xiàn)在的2200個減少到100個左右,小煤礦將被徹底終結(jié),煤老板退出歷史舞臺成定局。不由得令人扼腕,這個曾為中國影視業(yè)立下漢馬功勞的群體就這樣和我們說了再見。

可喜的是,新的一批煤老板又即將橫空出世,準確一點說,是太空挖礦的“煤老板”。美國《連線》就曾發(fā)表文章《太空采礦可能引發(fā)星球大戰(zhàn)》表示:太空采礦有可能是下半個世紀最賺錢的行業(yè)之一,經(jīng)濟規(guī)模高達數(shù)萬億美元!

太空采礦有多賺錢?單顆小行星價值以億為單位

目前國際上比較熱門的采礦技術主要集中在火星采礦、月球采礦、小行星帶的小行星采礦等三個方面。但是礦產(chǎn)資源最豐富的當數(shù)小行星,太陽系有數(shù)以萬計的小行星,它們的大小從直徑幾英尺到幾百英尺不等,擁有許多有價值的礦物和化學物質(zhì)。2013年,一家叫Asterank網(wǎng)站對一顆叫“Germania”的小行星做出過評估,估值達95.8萬億美元,這是什么概念呢?

2013年,180億美元的負債讓底特律徹底破產(chǎn)。這顆小行星的價值不僅遠高于當時全世界GDP總和77.05億元,還可以負擔起1041個破產(chǎn)的底特律。

小行星的價值的計量單位從來都是以億計,因此政府,私人公司,學界紛紛加入淘金熱,特別是美國。2016年NASA(美國航天局)研發(fā)出了一個能在月球上進行資源開采的機器人RASSOR,這臺專門用來探測月球上礦石、沙土、水份等資源的機器人,身兼多職且任勞任怨,可以說是一個非常優(yōu)秀的礦工。

但是,特朗普在2018年的NASA預算中砍掉了“小行星重定向計劃”(ARM)的部分。該任務計劃將一顆小行星引入環(huán)地球軌道,用以研究和開采。而這,意味著這個項目將會牢牢限定在了私人太空項目領域。

同樣在2016年,美國一家私人航天公司Moon Express首家獲得美國聯(lián)邦航空管理局登月許可,該公司計劃在2020年于月球南極建設機器人月球礦藏開采前哨基地,將利用自家探測器在月球挖掘一些地球上稀有的礦產(chǎn)資源。

2020年Moon Express的技術是否能做到開采月球智能相對論不能確定,可以確定的是,馬斯克的SpaceX在太空采礦領域也可以分一杯羹。事實上,在2016年馬斯克解釋其火星殖民計劃時,就曾提過太空采礦的設想。著名的天體物理學家馬丁·埃爾維斯表示,如果是一艘非常先進的太空飛船,能在地球軌道和環(huán)繞小行星運行的軌道切換,就可以實現(xiàn)小行星的開采,而獵鷹重型火箭正是這種太空飛船,利用它我們可以登上數(shù)百個甚至上千個含礦的小行星。

第一個針對小行星的私人勘探公司“行星資源”(Planetary

Resources)早在2012年就在華盛頓成立,并在2016年接受了盧森堡政府的2500萬歐元的投資。但不管是Moon Express還是SpaceX,抑或Planetary Resources,都還沒有突破性的消息流出。值得慶幸的是,世界上采礦方面研究實力最強的機構(gòu)之一——美國科羅拉多礦業(yè)學院,已經(jīng)開設了太空采礦專業(yè),專業(yè)人才將會源源不斷的涌現(xiàn)。

小行星雖好,但開采難度真的很大噢

開采小行星一般為兩種方式,一是運回地球附近開采,比如前面提到的被特朗普砍掉的ARM,

二是就地開采。無論哪一種方式難度都非常大,主要有如下幾點:

環(huán)境問題:如何克服太空惡劣的環(huán)境

由于設備在對小行星進行開采時會隨著小行星的自轉(zhuǎn)而自轉(zhuǎn),目的是保持相對靜止。但是這樣航天器就會周期性的處于太陽強照射和黑暗中,當航天器對自轉(zhuǎn)周期比較小的行星開采時,很容易因頻繁的冷熱交替而被損壞,同樣容易對設備造成損害的還有太空中的強紫外線和真空環(huán)境。前者自不必多說,在真空條件下,常用的聚合材料會出現(xiàn)脫氣現(xiàn)象,具體表現(xiàn)是材料性質(zhì)不穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)扭曲等。

地球上能采礦都是因為重力存在,但對于微重力甚至零重力的太空,不管是露天開采還是地下開采都存在很多技術問題,如果選用地下開采,是否像在地球里一樣架支架?礦房的尺寸可以擴至多大?這些都是需要探索的關鍵問題。

如果說上面的問題都是可預測的話,那接下來的這個問題就不一定了。由于太空中存在著大量的微小星體和飛行器留下的微小殘骸,因此這些微小個體常以極高的速度撞擊小行星或互相碰撞。而即使是在地球周圍,這種微小顆粒的速度也可以達到8-70千米每秒,如此高速的撞擊對已經(jīng)開展的采礦設備和設施的打擊強度極大。

技術問題:如何在小行星上錨定和鉆孔

小行星之所以叫小行星就是因為有一些真的很小,甚至直徑小至不足一米。對于這種,最簡單粗暴的辦法就是像捕魚一樣抓捕起來運回地球,而對于尺寸較大的小行星,則需要航天器在其表面附著,以進行后續(xù)的操作。這里可以類比船,當船靠岸或者停止時,需要拋出錨。而由于太空中航天器處于微重力狀態(tài),對固定航天器的錨具有更高的要求。

而說到采礦,鉆孔是一項基本而重要的工作。在地球上,一般會將水充當鉆頭與孔壁之間的潤滑劑,便于在達到目標深度后抽出鉆頭;同時水還可以沖擊碎石吸附塵土,避免使儀器或操作人員暴露于惡劣的工作環(huán)境中。而在太空中,由于超低的溫度和壓強,水呈固態(tài)難以噴灑。當鉆頭進行鉆孔工作時,既不容易也不容易拔出,鉆頭與樣品硬碰硬,雙方都容易造成損壞。

這些問題一時半會兒很難得到有效解決,需要長期的攻克,目前以美國為首的航天強國已經(jīng)將太空作為人工智能發(fā)揮作用的重要戰(zhàn)場,但是它所發(fā)揮的作用還是比較有限。那么,太空挖礦這事還能怎么辦呢?

細菌也能挖礦,生物學技術開啟新思路

細菌常常具有旺盛的生命力,在太空這種極端環(huán)境下,也常常會有它們的身影,而利用它們在極端環(huán)境下的生活方式,給太空挖礦開啟了另外一種思路。泰狄娜·米洛杰維克及其研究團隊在維也納大學生物物理化學系,搭建了一個小型“火星農(nóng)場”,甚至對火星不同位置、不同歷史時期的表層土壤成分都進行了模擬。該農(nóng)場通過氣體及化學合成的各類成分火星巖石,模擬古老的、可能已經(jīng)滅絕的細菌生命。

他們觀察了一種名為“嗜熱金屬球菌”的古老細菌與類火星巖石之間的相互作用。這種細菌不僅能在極端環(huán)境中生存,這種細菌能夠從各類礦物中吸收金屬作為營養(yǎng)物質(zhì)。嗜熱金屬球菌是一種化能無機自養(yǎng)生物,能夠?qū)﹁F、硫、鈾等無機物進行新陳代謝,釋放出可溶性金屬離子。研究者認為,這可以作為一種生物學技術,用來開采小行星、流星及其他天體上的金屬礦物。

結(jié)論

某種程度上來說,人類對于外太空的事往往具有更高的心理屏障,可能不能腳踏實地覺得不安全。太空采礦這一設想最早被提出在1903年,那一年,萊特兄弟剛剛試飛成功人類歷史上第一架飛機,俄羅斯著名火箭科學家康斯坦丁?齊奧爾科夫斯基將“探索小行星”列為征服太空的十四個方面之一。100多年過去了,飛機成了一件極其常見的工作,我有足夠的理由相信,總有一天,而這一天也不會太久,去小行星挖礦會跟坐飛機一樣稀疏平常。

【完】

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2018-07-12
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