小行星频繁飞掠地球 能否从小行星上获取能源?

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最近这段时间,地球的近地轨道十分“热闹”,小行星一颗接一颗与地球“擦身而过”,有些体积非常巨大。9月6日,一颗名为"2010 FR"的巨型小行星飞掠地球,其体积约为埃及吉萨金字塔的两倍;9月2日,2011ES4号小行星飞过地球,其直径为22米至49米,离地球最近时与地球之间的距离为12万公里左右,不到地球与月球距离的三分之一。

据预测,未来几天还会有小行星到来,9月8日,一颗名为2020 PT4的小行星将从地球身边呼啸而过,这颗小行星长达36米,几乎是一辆18轮卡车长度的两倍,美国宇航局称之为“潜在危险的小行星”。

如此密集地飞掠冲击,引发了网友们的热议。历史上,近地小行星曾多次对地球造成威胁,引发物种灭绝。目前发现的近地小行星约两万多颗,大多数足以撞毁地球上的任意一座城市,而能够导致恐龙灭绝级别的小行星有近千颗。好在,大部分小行星飞掠最终有惊无险。

如果能捕获和有效利用小行星,把它们变成宇宙的馈赠,助力人类的能源供给将“惊吓”变成“惊喜”,究竟是否可行呢?答案是肯定的。

随着地球能源的不断开采,不可再生能源必将有枯竭的一天。对于人类的未来,无限可能的小行星是一座座“移动的矿产宝藏”,将带来巨大的开采与利用空间。

目前已发现的小行星可分为三类:碳质小行星、硅质小行星和金属质小行星。碳质小行星富含氢、碳、氧、氮等元素,能够为太空探索提供燃料。而金属质小行星则主要由铁、镍构成,有些小行星中铂系金属元素含量也很丰富,比如铂、钴、铑、铱、锇等珍稀金属。碳质和金属质小行星有巨大的资源、经济价值,被认为可以为人类所用。

小行星撞击后,会给地球带来大量的矿产资源,形成金、铁、钻石、煤等矿山。包括但不限于:希克苏鲁伯撞击坑形成了大型的铜矿床,弗里德佛撞击坑形成了多个大型的金矿床和金伯利型金刚石矿床,萨德贝里撞击坑形成了超大型的铜镍矿和铂金族元素……随着获取这些资源途径的增加,微电子、能源储备等领域的成本都会下降。

2015年,美国总统奥巴马签署了《美国商业太空发射竞争法》,赋予了私人企业太空采矿的合法性,明确了太空资源的私有财产权。多国政府纷纷开启太空采矿计划,目标同样集中在矿产资源丰富的小行星。许多“行星资源”、“深空工业”等私企正在跃跃欲试,发布它们雄心勃勃的太空采矿计划。这些计划的核心内容不仅包括直接开采资源,还包括为未来的月球和火星殖民地提供后勤支持(水、燃料等)的丰厚合同。

此外,水也是小行星能够带给人类的宝藏资源。据观测,小行星蕴藏的水资源相当可观。在地球附近“放飞自我”的小行星中,有超过1000颗富含水资源。据科学家统计,累计起来的水量足够填满30多万个标准游泳池,甚至将大大超过月球南北极的水资源量。对于科学家和一些商业机构来说,小行星可以补充地球上的水资源,更为重要的是,小行星上的水可以降低空间飞行成本,使星际探测和空间经济更具实用性和可行性。

十几年前NASA设想了一系列从小行星上开采水资源来支持深空探索的方法,并探索了技术上的可行性,包括比较出众的APIS项目。据计算,对于月球轨道前哨站,如果利用APIS当地资源利用方法,可以节省两倍的火箭来建立前哨战,并为人们的返回提供足够的燃料。

太空的未知性让人倍感新奇,寄托着人类对未来的一切畅想。无垠的世界包含着太多的可能性与希望,太空有可能成为人类未来发展和拓展的基地。那些蕴藏着无限能源与机遇的广阔空间,也许真的可能成为人类最终的依靠。

2020年9月7日
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来源:元一能源