【文/觀察者網專欄作者 白玉京】
當中國航天科技集團正式提出「天工開物」太空資源開發專項,並將「太空挖礦」推上重大專項論證日程時,這一話題迅速成為國內外熱議的焦點。
再聯繫此前央視新聞展示的太空採礦機器人相關內容,人們第一次以直觀畫面感受到這一設想的現實輪廓,震撼感隨之被放大:過去只被當作科幻的場景,如今已經被鄭重地擺上工程規劃桌面,中國顯然是動真格了,準備把科幻一步步變成現實。
太空採礦機器人
很多人對「太空挖礦」的理解,仍停留在去小行星挖礦石、再把金子運回地球的想像中。但中國正在推進的這套方案,目標遠不止於此。它的核心落腳點,在於水冰等關鍵資源的原位利用,用於支撐深空探測、長期駐留以及空間基礎設施的持續運行;遠不是去挖能賣高價的貴金屬。
正因如此,這項計劃已不再只是概念展示,而是被當成一項現實工程來系統規劃和推進。從這個意義上說,太空挖礦看起來極具科幻色彩,卻並不虛幻——它並非建立在想像之上,而是建立在深空活動規模不斷放大的現實需求之上。
三輪足三爪足,適應太空微重力環境
靈活的小爪爪
太空挖礦不是「淘金」而是「降本」
圍繞太空挖礦的爭議,最大的誤會,是把它理解成去小行星「淘金」,把礦石運回地球賣錢。中國航天科技集團研究發展部部長王巍院士在論文里討論的重點,其實完全不是這條路。他把太空資源開發的第一性目標,落在深空活動最昂貴、也最卡脖子的環節——推進劑與補給上。說得直白一點:太空挖礦首先要解決的,不是挖到什麼值錢的東西,而是能不能把深空活動的成本打下來。
這裡面最關鍵、也最反常識的一點,是水冰的重要性。在太空里,水不只是喝的。把水電解成氫和氧,再液化儲存,就是性能很高的火箭推進劑;誰能在月球或小天體上穩定取水,誰就等於能在太空里「原地加油」。
這也是論文反覆強調「原位資源利用」(isru)的原因:所謂isru,說穿了就是不再把所有補給都從地球往上送,而是在月球、小行星等地外天體就地獲取資源,現場加工成水、氧氣、推進劑等可直接使用的物資。
月球資源開發體系設想圖,信息量非常大
王巍院士用一組成本對比,把這件事講得非常硬:如果完全依賴地球補給,把推進劑送到地月系統的關鍵位置,成本會高到「萬級美元/千克」的量級——地球送到日地l1點約12000美元/千克,送到月球表面約36000美元/千克。
而一旦建立月球資源利用體系,從月球本地獲取並供應,同樣送到日地l1點大約1000美元/千克,送到月球表面甚至可以降到500美元/千克。也就是說,月基補給相對地球補給,直接便宜了一個數量級。這不是修修補補的優化,而是成本結構被整體改寫:深空活動才有機會從高價值、低頻次的探索任務,轉向常態化、可持續的工程體系。
更有意思的是,論文還提出一種很工程化的設想:可以從月球把裝水的儲箱送入軌道,再在軌道上電解製取氫氧推進劑。相比把所有流程都壓在月面完成,「先運水、後電解」在系統複雜度、能源利用方式上更靈活,也更容易與在軌能源、儲存和加註設施配套,最終指向的並不是一次性採礦,而是一條能運轉的深空補給鏈。
所以,這一體系里「挖礦」的角色,本質是「降本」。它要撬動的不是某種礦產的市場價格,而是深空活動的成本天花板。也正因為如此,問題的重心才會自然落到下一步:如果真要把這條補給鏈跑起來,資源在哪裡儲存、加工、加註?又靠什麼樣的運力把「水—推進劑—補給」在不同節點之間搬運起來?
「太空挖礦」的「一站一路」
在王巍院士構建的太空資源開發體系中,太空挖礦從來不是一個孤立的採礦任務,而是一整套高度耦合的工程系統。它能否真正運行起來,取決於兩個最基礎、也最現實的條件:有沒有合適的太空樞紐,以及有沒有足夠的運輸能力。用更直觀的話說,就是「站」和「路」。
先看「站」的問題。
只要把太空挖礦從一次性演示,變成長期深空活動,就會發現一個繞不開的現實:太空資源不可能靠「點對點」的任務臨時搬運,而必須進入一個可儲存、可加工、可轉運、可反覆利用的「中轉站」。否則,無論挖到什麼,都只能停留在實驗層面,無法支撐規模化運行。
這正是太空樞紐/空間站存在的意義。它是承擔資源屬性的基礎設施——包括資源儲存、在軌處理、推進劑製備與加註,以及不同軌道之間的轉運調度。
王巍院士在論文中反覆提及拉格朗日點,原因也在這裡。無論是日地l1、l2,還是地月體系的相關平衡點,這些位置在軌道力學和能量消耗上都具備獨特優勢,能夠顯著降低不同天體、不同軌道之間的轉移成本,使資源真正流通起來,而不是被一次性任務鎖死。
也正因為如此,人們很自然會聯想到美國正在著手建造的月球門戶。某種意義上,這種聯想並不奇怪:它們解決的,都是深空活動中轉和調度的問題。但在太空資源開發的語境下,中國需要的太空樞紐,功能明顯更加複雜。它不僅要服務載人任務,更要服務資源流動;不僅是停靠點,更是加工點和補給點。這決定了它在規模、功能和系統複雜度上,或許遠超美國的月球門戶。
更重要的是,這樣的太空樞紐並不要求一步到位。無論從工程風險還是任務節奏看,都完全可以沿著先驗證、再擴展的路徑推進:先建立基礎節點,再逐步疊加資源處理與補給能力。這種循序推進的方式,本身就與中國近年來在空間基礎設施建設上的實踐高度一致。
長征九號重型運載火箭最大運載能力約150噸
再看「路」的問題,也就是運輸能力。
如果說太空樞紐決定了資源能不能周轉,那麼運力則決定了體系能不能跑起來。在傳統航天模式下,運載火箭更多是一次性任務工具;而在太空資源開發體系中,運輸能力本身就是基礎設施的一部分。無論是部署樞紐、投送大型設備,還是在不同節點之間轉移水、推進劑和補給物資,對運力的規模、頻次和成本,都會提出前所未有的要求。
也正是在這一背景下,新一代大運力火箭的重要性開始凸顯。這裡並不意味著某一型號是唯一解,但運力等級的躍遷,是繞不開的前提條件。從公開信息看,中國正在推進的重型運載火箭項目——包括長征九號——已經進入立項和工程準備階段,其規劃節點與太空資源開發所設想的中長期節奏,客觀上存在較高的重合度。
尤其需要指出的是,這類大運力火箭並非只為太空挖礦服務。載人登月、深空探測、大型空間基礎設施部署,都會同時受益。太空資源開發,只是最早、也最清晰地暴露出運力瓶頸的應用場景之一。反過來看,也正因為這些任務彼此疊加,才使得對大運力、乃至可復用運輸體系的需求,具備了現實基礎。
當「站」和「路」這兩個條件被放在同一張工程藍圖中,太空挖礦的形態才真正清晰起來。它不再是一項寄希望於單點突破的冒險嘗試,而是一項與深空探索整體進程深度綁定的系統工程。這也解釋了為何在「十五五」階段,中國會選擇以重大專項論證的方式提前布局——不是因為目標近在眼前,而是因為如果不現在開始系統規劃,未來的深空活動將不可避免地受制於補給效率和成本上限。
長征九號或在2033年到2035年首飛
中國太空布局正在前移
如果把時間線拉長來看,中國近幾年在太空領域的動作,其實有一個非常清晰的共同特徵:很多事情,外界的反應速度往往跟不上中國航天的推進節奏。很多時候,是事情已經發生了,人們才後知後覺地意識到——哇,原來中國航天已經走到這一步了!
太空交通管理就是一個典型例子。過去,這類議題更多停留在國際規則討論或學術研究層面,但隨著衛星發射密度和大規模星座迅速增長,軌道擁堵、碎片風險已經成為現實問題。中國並沒有停留在概念層面,而是開始直接推進工程化方案。
2025年底,中科星圖測控技術股份有限公司發布了「星眼」太空感知星座計劃,擬發射156顆專用衛星構建近地軌道監測網路,把「看得見、管得住」變成可運行的系統。這類項目之所以推進迅速,正是因為它們解決的是已經發生、而不是假設中的問題。
「星眼」太空感知星座正式發布
類似的還有近地小行星防禦任務,從學術議題走向任務規劃,節奏明顯加快;再到最近設立首個星際航行學院,提前為更遠期的深空活動儲備人才體系。這些動作並不高調,卻共同指向一個方向:中國的太空布局,正在向更長周期、更大尺度延伸。
放在這樣的背景下,再看太空資源開發被納入「十五五」規劃,並啟動「天工開物」重大專項論證,其邏輯就並不突兀。它並不是憑空冒出來的激進設想,而是前面一系列能力建設自然延伸出來的結果。既然未來要在地月空間長期活動,就不可避免要面對補給成本和運行效率的問題;而一旦這個問題被擺上桌面,原位資源利用幾乎是繞不開的選項。
將「十五五」提出的幾個新方向放在一起比較,其現實優先順序其實並不難判斷。太空交通管理因現實壓力最為迫切,已經進入工程階段;太空數智基礎設施直接服務現有空間系統,也具備較強可操作性。相比之下,太空旅遊雖然看起來直觀,卻在法規、安全、保險和市場規模等方面面臨多重約束,商業可持續性高度不確定。一個現實的對照是,藍色起源近期已經宣布暫停亞軌道太空旅遊業務,這本身就說明,太空旅遊遠沒有外界想像得那樣成熟,中國新概念飛行器和新的實踐方式或許有全新的打法。
在這樣的對比下,太空資源開發雖然周期更長,但目標清晰、服務對象明確,從長期前景看,它是為未來幾十年的深空活動提前鋪設基礎條件,已經被納入國家層面的系統規劃之中。這意味著,中國在考慮太空問題時,關注的已不只是下一次任務成不成功,而是如何讓未來的太空活動,真正跑得遠、跑得久。
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