与地球一样，月球、火星、小行星和彗星等行星体也蕴藏着大量宝贵的资源。 这引起了研究人员和工业家的注意，他们希望有一天能够开采它们以支持太空经济。 然而，创造任何一种外星采矿业都将是一项艰巨的任务。 让我们看看人类在这片区域的太空中会遇到什么。
现场资源的使用
当您想到地外采矿时，您可能会想到从太空中的各种物体中提取材料并将它们运送到地球。 但这不太可能是第一个商业上可行的例子。 如果我们想像 NASA 提议的那样在月球上建立永久的人类存在，我们将需要补充居住在那里的宇航员的供应。 水等资源只能在一定程度上循环利用。
同时，从地球发射资源非常昂贵。 截至 2018 年，将 1 千克材料发射到近地轨道的成本约为 2400 美元，发射到更高或月球的成本更高。 在太空中开采的材料很可能会在太空中使用，以帮助节省这些成本。 在当地收集必要的材料称为“就地使用资源”。 它可以包括从开采冰到为建筑结构收集土壤的一切。 NASA 目前正在研究使用 3D 打印技术在月球上建造建筑物的可能性。
太空采矿还可以改变卫星的控制方式。 根据现有实践，卫星会在 10 到 20 年后燃料耗尽时离开轨道。 像 Orbit Fab 这样的太空公司的主要目标之一是开发一种可以用太空中收集的燃料补充燃料的卫星。
有什么资源？
当谈到地球以外的采矿机会时，有几种既有用又丰富的资源。 一些小行星含有大量可用于建筑和电子产品的铁、镍、金和铂族金属。 月球风化层（岩石和土壤）含有氦 3，如果核聚变变得可行和广泛，它在未来可能成为一种宝贵的资源。 英国公司 Metalysis 开发了一种可以从月球风化层中提取氧气的工艺。
冰预计存在于月球表面，在其两极附近的永久阴影陨石坑中。 科学家们还认为，冰存在于火星、小行星和彗星的表面之下。 它可以用来维持生命或分解成氧气和氢气并用作燃料。
我们将如何在太空中开采矿物？
一些地球外采矿提案类似于地球上的采矿。 例如，我们可以使用反铲挖掘月球风化层或使用隧道掘进机挖掘小行星。 其他建议是不寻常的 - 例如，使用真空机通过管道抽取风化层。
悉尼大学、新南威尔士大学和澳大利亚国立大学的研究人员建议使用生物采矿。 在这种情况下，携带到小行星上的细菌会消耗某些矿物质并释放出可被探测器收集的气体。
还存在哪些问题？
新南威尔士大学澳大利亚空间工程研究中心开展的工作是寻找降低空间资源行业风险的方法。 当然，还有很多技术和经济问题。 同样的启动成本让许多人渴望在地球之外开始采矿，这也意味着将采矿设备运送到太空将是昂贵的。 为了具有成本效益（甚至可行），采矿作业必须尽可能轻便。
考虑到将人类送入太空的额外挑战，例如需要生命支持、避免辐射和额外的发射成本，地外采矿必须在很大程度上实现自动化或远程控制。 然而，即使是地球上的采矿系统也还没有完全自动化。 在您开始在小行星上采矿之前，您需要改进机器人技术。
虽然航天器已经多次登陆小行星，甚至还取回了样本，但我们登陆小行星和彗星的总体成功率还是很低的。
还有环境方面的考虑。 太空采矿可以帮助减少地球的矿物开采。 但是，如果地球外采矿导致火箭发射次数减少而不是增加，或者资源被带回地球并在地球上使用，情况就是如此。
虽然在太空中收集资源可能意味着不需要从地球发射它们，但随着太空经济的发展，将不可避免地进行更多发射。 此外，还有一个问题是所提出的采矿方法是否适用于太空环境。 不同的行星体具有不同的大气层（或缺乏大气层）、重力、地质和静电环境（例如，由于来自太阳的粒子，土壤可能带电）。
这些条件将如何影响地外行动尚不清楚。
尽管这才刚刚开始，但许多公司目前正在开发地外采矿、太空探索和其他太空用途的技术。
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