中國(guó)玩真的？美國(guó)還在研究登月，轉(zhuǎn)頭發(fā)現(xiàn)，中國(guó)要去太空挖礦了

當(dāng)美國(guó)還在把目光局限于月球，準(zhǔn)備搶在中國(guó)之前重返月球時(shí)，轉(zhuǎn)頭發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的雄心已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)了太空深處。月球確實(shí)有豐富的資源，但我們的志向，絕不僅限于此。

近日，在商業(yè)航天器及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈共鏈行動(dòng)大會(huì)上，中國(guó)航天科技集團(tuán)論證了一個(gè)重大的項(xiàng)目——天工開(kāi)物。

光是聽(tīng)到這個(gè)名字，就讓我們對(duì)祖國(guó)文化的厚重與豐富感到自豪，也為這個(gè)計(jì)劃充滿了向往。《天工開(kāi)物》本來(lái)是明代科學(xué)家宋應(yīng)星所撰的生產(chǎn)工藝百科全書(shū)，放在這個(gè)項(xiàng)目里，不僅有一定的貼合度，而且也符合“上九天攬?jiān)隆钡奶杖蝿?wù)，真的絕佳！

實(shí)際上，這個(gè)計(jì)劃最早在2023年9月就提出了，由中國(guó)科學(xué)院院士王巍通過(guò)題為《太空資源開(kāi)發(fā)體系發(fā)展設(shè)想》的報(bào)告進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

文章的開(kāi)篇，他首先明確了 太空資源的分類(lèi)——

位置資源，如LEO、GEO、EML等特殊軌道和位置；

信息資源，如恒星、脈沖星等特殊的方位和頻率信息，可提供導(dǎo)航服務(wù)；

環(huán)境資源，如微重力、高真空、強(qiáng)輻射、大溫差等特殊天然環(huán)境

能源資源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等?/p>

物質(zhì)資源，如月球、小天體、火星等蘊(yùn)藏的自然資源等。

普通人能想到的，一般都是物質(zhì)資源。比如天文學(xué)上比較有名的“黃金小行星”16 Psyche，就有人覺(jué)得需要去開(kāi)采。位置資源是我們近期多次提過(guò)的，世界各國(guó)發(fā)展商業(yè)航天的目標(biāo)之一就是搶占這部分資源。

而“天工開(kāi)物”項(xiàng)目的目標(biāo)，是我們通過(guò)強(qiáng)大的航天技術(shù)發(fā)展，利用上述資源，進(jìn)而展開(kāi)深空探測(cè)、長(zhǎng)期駐留以及空間基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)運(yùn)行。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)良性的循環(huán)：利用航天技術(shù)前往太空→在太空開(kāi)采關(guān)鍵資源→利用這些資源前往太空更深處→在太空更深處開(kāi)發(fā)并利用更豐富的資源……

舉個(gè)例子，人類(lèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了載人登月，并且隨著美國(guó)的阿爾忒彌斯計(jì)劃和我國(guó)的載人登月計(jì)劃推進(jìn)，未來(lái)有望常態(tài)化。但這不意味著我們就能建立月球基地，只有實(shí)現(xiàn)了對(duì)月球資源的開(kāi)采，并成功利用，才能完成這個(gè)目標(biāo)。

不論是建造月球基地的建筑材料，還是生活和生產(chǎn)所必需的水，都需要“原位開(kāi)采”。因?yàn)槿祟?lèi)的運(yùn)力有限，從沒(méi)辦法把那么多資源從地球運(yùn)過(guò)去，其成本注定了任務(wù)的不現(xiàn)實(shí)。只有原位開(kāi)采，才是終極答案。

舉個(gè)例子，在太空中，水是極其寶貴的資源，它不僅可以支持航天員的生命維持，而且如果我們建造太空基地，水可以廣泛地參與到各項(xiàng)生產(chǎn)之中。更重要的是，如果有足夠的水，就可以電解成氫和氧，再壓縮成液體，就是火箭的燃料，可以直接前往宇宙更深處。

王巍院士給出了一組數(shù)據(jù)：如果只靠地球上的資源把推進(jìn)劑送到地月系統(tǒng)的關(guān)鍵位置，其成本將高達(dá)每千克數(shù)萬(wàn)美元。如果能夠在月球直接獲取資源，那么成本最低可以降到每千克500美元！

所以，“太空挖礦”看似是“賺錢(qián)”，實(shí)則不是靠帶來(lái)收入，而是靠的節(jié)約成本。

什么成本？

那就是進(jìn)軍宇宙的成本。

在未來(lái)，我國(guó)將會(huì)探測(cè)更深層次的太陽(yáng)系，真正實(shí)現(xiàn)征服星辰大海的宏偉愿景。這個(gè)理想，不能通過(guò)僅僅在地球進(jìn)行火箭發(fā)射來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是要逐步擴(kuò)張我們的太空基地范圍。

具體來(lái)說(shuō)，就是征服一顆星球，在其周?chē)⒒?。再利用這個(gè)基地作為跳板，前往宇宙更深處。在這個(gè)過(guò)程中，就需要就近開(kāi)采太空資源，以最低的成本支持下一步探索。

通過(guò)這樣的方式，我國(guó)將把探索的范圍擴(kuò)大到太陽(yáng)系的各個(gè)角落。這個(gè)計(jì)劃，想想就覺(jué)得太牛了。

在航天領(lǐng)域，我國(guó)通常都會(huì)采用“三步走”的戰(zhàn)略。比如探月任務(wù)，短期是“繞”“落”“回”，長(zhǎng)期是“探”“登“”駐“。針對(duì)近期的近地天體資源開(kāi)發(fā)，王巍院士也提出了“三步走”的設(shè)想——

“勘”：即太空資源勘察任務(wù)，指的是在2023年~2025年期間，利用已有的天文望遠(yuǎn)鏡，對(duì)近地天體進(jìn)行勘察，建立太空資源數(shù)據(jù)庫(kù)，繪制太空資源分布圖譜。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是知道我們要開(kāi)采的東西在哪里，確定開(kāi)采目標(biāo)。

“采”：即太空資源開(kāi)采演示任務(wù)，旨在通過(guò)相關(guān)演示任務(wù)，驗(yàn)證我們?cè)谔罩虚_(kāi)發(fā)資源的技術(shù)可行性，預(yù)計(jì)在2030年前完成。

“用”：也就是太空資源開(kāi)發(fā)示范工程，目標(biāo)是在2031~2040年間，形成太空資源規(guī)模開(kāi)發(fā)的初步能力，也就是我們真正把“太空采礦”帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)并加以利用的開(kāi)端。

這還是短期的計(jì)劃，如果是長(zhǎng)期的，那么我們的規(guī)劃就更宏大了。他設(shè)想稱(chēng)：

到2035年前，我國(guó)要實(shí)現(xiàn)近地天體的資源開(kāi)發(fā)能力，包括月球和近地小行星，形成地月空間資源供應(yīng)能力和近地小天體采礦能力。

2050年左右，我國(guó)將爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)對(duì)火星和主帶小行星的資源開(kāi)發(fā)，具備火星資源補(bǔ)給的能力。

2075年左右，我們的目標(biāo)將擴(kuò)展對(duì)所有內(nèi)行星的資源開(kāi)發(fā)，包括水星、金星、木星和土星。

2100年左右，繼續(xù)補(bǔ)充建設(shè)資源補(bǔ)給站點(diǎn)，力爭(zhēng)形成太陽(yáng)系全域資源開(kāi)發(fā)能力。

從下圖可以看出來(lái)，我們正在計(jì)劃一點(diǎn)點(diǎn)地向外探索，并建立補(bǔ)給站。通過(guò)這些補(bǔ)給站，我們可以獲得太空資源，從而維持長(zhǎng)期、可持續(xù)性的太陽(yáng)系探索計(jì)劃。所謂的“太空挖礦”，其實(shí)指的也不只是大家印象中的礦物，而是各種各樣的太空資源。獲取的太空資源，也不是為了帶回地球，而是用于支撐人類(lèi)進(jìn)軍宇宙更深處。

這些看似是科幻作品里的場(chǎng)景，我們的航天人是玩真的了，必須要將其帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)。人類(lèi)對(duì)宇宙的探索，總要勇敢地邁出第一步。美國(guó)已經(jīng)邁得很多了，該我們引領(lǐng)潮流了。