來自太空的無限資源 - 小行星採礦

2022年06月27日02:21:18 科學 1338


來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

我們的PC和智能手機所需稀有金屬「」的生產正在造成很大的環境損害,例如空氣污染和水污染。在未來從「小行星採礦」提取稀有金屬,這被認為可能取代現有的採礦業。

在過去的幾十年里,PC和智能手機已成為人類最有影響力的工具。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

稀有金屬,如被用在這樣的個人電腦和智能手機上。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

然而,生產稀有金屬的採礦業不僅造成空氣污染和水污染,破壞景觀,而且還會排放危險化學物質,例如氰化物和硫酸,這會損害生物多樣性和工人健康。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

另一個問題是,由於出口限制,稀有金屬等資源被視為「政治交易材料」。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

地球上這種採礦問題的解決方案是「小行星採礦」,在宇宙中許多小行星進行採礦作業。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

小行星的最小大約為1米,但也有巨大的小行星,例如灶神星,擁有一個瑞士大小的地區。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

大多數小行星組成了小行星帶,例如主帶埃奇沃思-柯伊伯帶木星特洛亞群,而其他小行星則繞著這顆行星運行。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

隨著太空發展的進展,這顆小行星稀有的資源正在引起人們的關注。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

這是因為即使是較小的小行星也可能含有昂貴的金屬,如鉑。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

金屬小行星16Psyche在火星和木星之間旋轉,含有豐富的金屬,如鐵,鎳,金和鉑,這是世界工業長期以來所需要的。數千萬億美元礦產一直是人們關注的焦點。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

然而,小行星中大量昂貴的金屬開採如果需要付出巨大的代價的話,就無法取代地球上的採礦業。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

在小行星採礦中,將含有對人類有用的礦物資源的小行星移動到地球一側,然後被分離成單獨的資源。然而,這種方法仍然目前存在許多技術挑戰。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

其中一項挑戰是在外層空間旅行的費用。飛行1公斤物體的燃料成本低軌道是幾千美元 ,進入太空的成本非常高,需要降低太空旅行成本,實現小行星採礦才能可行。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

降低太空旅行成本的一個有希望的方法是電力推進,它使用能取代使用化學燃料的火箭發動機。電力推進技術已經投入實際使用,日本宇宙航空研究開發機構的小行星探測器「隼鳥2號」配備了離子發動機。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

電力推進沒有足夠的輸出到達外太空,但一旦到達外太空,它就具有可以用低成本燃料長途跋涉的特性,因此可以解決小行星採礦中的一個問題。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

由於已經開展了一個小行星資源採樣項目,該項目符合「接近地球」、「富含有用礦產資源」和「適合人類大小」的要求。可以識別類固醇

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

接近目標小行星的太空採礦船必須做的第一件事就是「停止小行星的旋轉」。如果小行星旋轉,會影響運輸,因此有必要用激光蒸發其中的一部分以提供機械能或用推進器固定它以停止旋轉。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

在停止小行星的自轉後,等到它到達一個容易返回地球軌道的位置。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

「月球引力」在返回地球軌道時很重要。如果它經過月球附近,月球的引力可以用來顯著改變軌道,而無需成本。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

到達地球附近後,我們將開始拆解小行星。在外層空間採礦與地球採礦有很大不同,前者通過一面巨大的鏡子收集陽光,加熱岩石,然後用研磨機將岩石變成礫石和灰塵。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

從岩石中提取的金屬資源通過使用可重複使用的火箭或使用安裝在太空採礦船上的3D印表機將其運送到地球,用膠囊覆蓋金屬資源並將其直接落到地球上。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

小行星採礦是太陽系殖民化的第一步。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

隨著我們基礎設施的擴展和經驗的積累,小行星採礦技術預計將變得更加複雜。如果技術創新取得進展,甚至有可能在小行星上建造的工廠生產火箭和燃料,並將開採的金屬資源送到地球。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

一旦我們可以進行小行星開採,我們將能夠在地球上獲得大量珍貴的礦產資源,這將帶來技術創新。因此,預計第二次小行星採礦的成本將與第一次相比大幅下降,第三次的成本將進一步下降,從而導致良性循環。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

如果小行星採礦的成本繼續下降,它可能會完全停止在地球上的採礦。在未來,地球上的採礦可能會成為一種不合時宜的存在,通常看不到,就像煤油燈一樣。

來自太空的無限資源 - 小行星採礦 - 天天要聞

科學分類資訊推薦

冷空氣要來了!北方極端高溫即將消退,南方接力近40度高溫! - 天天要聞

冷空氣要來了!北方極端高溫即將消退,南方接力近40度高溫!

引言今年的夏季,無疑是火熱的一年。不同於往年南方梅雨季的涼爽,今年南方氣溫明顯偏高,而北方則是高溫持續,炎熱難耐。這種南北溫差異常明顯的天氣,其實背後有著許多複雜的原因。本文將就今年夏季南北溫差大的原因,以及後期氣溫分布情況進行分析。
嫦娥六號秀大腳,再次打臉阿波羅? - 天天要聞

嫦娥六號秀大腳,再次打臉阿波羅?

嫦娥六號成功完成了月球背面鑽探取樣工作,啟程返回地球。似乎故事到這兒就已經告一段落,可沒成想,嫦娥傳回來的一張「大腳丫子」照片再次引發熱烈討論,有許多朋友據此質疑阿波羅登月涉嫌造假。嫦娥六號發回月球背面挖土照片在嫦娥六號全景相機拍攝的影像中,我們明顯看到著陸器支撐腿把月球表面砸出了一個坑,嫦娥的「腳...
瑞士清潔科技公司Enerdrape開發預製地熱板,回收城市地下空間的淺層地熱能和廢熱用於建築物制熱或製冷 | 瑞士創新100強 - 天天要聞

瑞士清潔科技公司Enerdrape開發預製地熱板,回收城市地下空間的淺層地熱能和廢熱用於建築物制熱或製冷 | 瑞士創新100強

圖源EPFL官網鈦媒體APP註:瑞士連續12年全球創新指數競爭力排名第一,是全球重要的創新策源地,也是中國首個創新戰略夥伴關係國,在創新發展和科技金融領域與中國具有極佳互補性。由Venturelab主辦的「瑞士創新100強」,匯聚了最佳「瑞士製造」的初創及成長期科技創新企業,是瑞士最具國際影響力的創新生態標杆。自2011年以...
日本:觸手展開超3米 巨型章魚現身北海道 - 天天要聞

日本:觸手展開超3米 巨型章魚現身北海道

近日,在日本北海道的知床半島羅臼海域,出現了令人驚嘆的一幕——一隻觸手展開超 3 米的巨型章魚現身於此。這一消息迅速引起了廣泛的關注和熱議。據《朝日新聞》6 月 9 日的報道,這種被確認為北太平洋巨型章魚的龐然大物,以其巨大的體型震撼著人們
土衛二,一顆冰冷的衛星,那裡會有生命嗎? - 天天要聞

土衛二,一顆冰冷的衛星,那裡會有生命嗎?

一片神秘的地外海洋,究竟住著誰?一起來看看土衛二上的原住民!"通過卡西尼號的測量,我們知道土衛二的海洋是宜居的。我們知道那裡有液態水、能源以及碳、氫、氮、氧、磷和硫等化學物質。"圖示:土衛二噴出的冰羽流。(圖片來源:美國宇航局)新的研究表明,在土星衛星恩克拉多斯的表面有一些地方,航天器可以在那裡著陸,...
就在端午,準備觀賞! - 天天要聞

就在端午,準備觀賞!

星空有約|月亮「邂逅」星團,這幕美景別錯過端午節當天傍晚,一彎蛾眉月將與著名的蜂巢星團近距離相伴,屆時只要天氣晴好,感興趣的公眾將會目睹到這兩個不同天體上演的「親密一幕」。由於23時左右月亮才會從西方落下,因此觀賞、拍攝這一幕美景的時間比較