在ABC本周的问答环节中,美国宇宙学家 尼尔·德格拉斯·泰森 对太空采矿的前景及其可能为人类带来的益处大加赞赏。
开采小行星的自然资源如何?[…]小行星上的天然资源比地球历史上曾开采过的全部资源还要多。因此,100年后[…]所有为有限资源而展开的战争都将终结,因为我们能够获取家门口无限的资源,而这片新的“后院”就是我们的太阳系。
这真的可行吗?我们能在太空中开采什么?它真的能带来世界和平,还是只会成为另一个竞争与冲突的领域?或许回顾一下近期的过去和不久的未来,有助于我们回答其中一些问题。
并非科幻
在我首次就 地外采矿撰文以来的两年间,许多事情发生了变化,其中至少有一件事与“世界和平”有关。
一家小行星采矿公司 Planetary Resources, 发射了 其首个航天器,该航天器从国际空间站发射。这是该公司的第二次尝试,此前一次尝试中的航天器在失败的Antares发射任务中被焚毁 。
另一家小行星采矿公司Deep Space Industries(DSI), 获得了 两项美国国家航空航天局(NASA)的资助。其中一项旨在研究利用小行星物质制造推进剂,另一项旨在制造小行星 风化层 模拟物,以便在地球上测试设备。在此之后, 授予DSI 一份合同,用于协助开发BitSat,该系统可传输比特币交易。
我们所在的 Australian Centre for Space Engineering Research (新南威尔士大学)与NASA的 喷气推进实验室一道,同样 获得了 资助,用于研究开采水资源,以支持NASA计划中的火星殖民地。
在美国, 《ASTEROIDS法案》 (是的,这确实是个首字母缩略词)幸好在其获国会通过前被更名为 《太空资源勘探与利用法》 。该法案试图弥补《 外层空间条约》 中关于 太空资源所有权 方面的空白。该法案 规定 :“任何在外层空间获得的小行星资源,均归获取该资源的实体所有,该实体依照联邦法律的相关适用条款,享有与之相关的全部财产权。”
一项UNSW的研究表明,对于一种特定的富铁小行星,在存在市场及其他假设条件的情况下,若将矿石运回地球,投资回报期为85年;若在太空中利用,则仅需五年。
并非那么昂贵
尽管有这些活动,怀疑论者仍因成本和时间等原因,对太空采矿的前景持怀疑态度。
太空采矿无疑会非常昂贵。将“好奇号”送往火星并运行14年的项目的 总预算 为25亿美元。
但地球上的采矿同样昂贵。在 2014年,力拓将其勘探预算从2013年的9.48亿美元削减至7.47亿美元。单次 研究 的成本可超过6.5亿美元。
相应的 数据 为必和必拓(BHP Billiton):2013年的10.47亿美元降至7.16亿美元。这正是这些公司目前为寻找新的陆地矿藏而已在投入的规模。因此,太空采矿投资的绝对规模并非现有矿业公司力所不及。
在时间框架方面情况也类似。采矿作业可持续数十年。因此,成本和时间框架都不是难以承受的。正如我们所见,小行星采矿公司已在进入太空。这一切正在发生,而且正在获得资金支持。
那么,眼下存在哪些直接问题?其中一点是,那项建议将铁矿石留在太空中利用而非运回地球的研究,假定了太空中存在市场。
对于稀土矿物或铂族金属等高价值商品,或许有理由将其运回地球,但可以在太空中开采的“普通”资源,显然最好就地利用。
常见的说法是,从地球发射至深空的成本约为每千克2万美元,因此,如果能在太空中以低于2万美元的成本生产出一千克物质,你就领先了。
事实上,SpaceX在其 网站上公布了其发射成本。目前,就猎鹰9号而言,该数字约为1.26万美元。但目前尚不存在市场,可能需要人为制造需求才能启动(例如,像NASA这样的机构可以签约在轨运送水资源)。
这一两难问题近期在 SpaceUp 澳大利亚站活动上受到讨论。若无此类启动,早期的水需求或许来自太空旅游,但这类经济最可能开启的领域,很可能是 卫星加注燃料。水可以分解为氢和氧,二者均可用于为卫星提供燃料。
世界和平还是蛮荒西部?
就世界和平而言,美国“US Space Act”存在若干问题(对此的讨论见 此处、 此处、 此处以及 此处)。问题包括:该法律未必与现有条约保持一致,可能被其他国家忽视,且无法执行。
现有条约漏洞百出,大巴车都能从中开过而不碰到两侧,因此对于什么能做、什么不能做,或能否执行,都缺乏确定性。我个人的看法是,在法律的缓慢进程最终赶上地外现实之前,那里将是一片蛮荒西部。
就世界和平而言,我认为太空中的情况会先变得更糟,然后才会好转(想想太空海盗问题吧)。但一旦秩序建立,德格拉斯·泰森很可能是对的,或许不到100年。
关于所有这些有争议的议题,世界各国领导人以及地外采矿公司的代表将齐聚一堂,在第二届 Off-Earth Mining Forum上辩论这些问题,该论坛将于11月在悉尼举行。
为最大限度地促进太空专家与采矿专家之间的互动,本次活动与第三届 Future Mining Conference同期举办。欢迎公众参加,借此了解德格拉斯·泰森的看法是否可能正确。
本文与The Conversation合作发表。本文发表并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Andrew Dempster,澳大利亚空间工程研究中心主任,澳大利亚新南威尔士大学电气工程与电信学院教授。
图片:在这张长时间曝光的照片中,搭载NASA土壤湿度主动与被动(SMAP)观测站的联合发射联盟德尔塔II火箭,于2015年1月31日从加利福尼亚州范登堡空军基地的第2号发射综合体升空。REUTERS/NASA/Bill Ingalls/Handout via Reuters

