太空采礦是否是環保選擇?

北京時間11月18日消息,據國外媒體報道,在接下來的50年里,即便是保守估計,也將有20億至30億人湧入汽車、房屋和最新科技產品等市場。隨着人口高峰即將到來,人類對地球的影響也日益嚴峻——漁業崩潰、瀝青砂耗盡以及野生動物不見蹤跡的枯木林。

太空采礦是否是環保選擇?

NASA的牽牛星號登月艙。該月面着陸器設計為月球開發的首個機器,能夠向月球及在月球表面運輸15公噸的設備。一旦登月站建成,人類就可以在月球上開采原料等等。

多麼慘淡的前景!疫情肆虐再加上災難性的山火,未來形勢更加令人憂心忡忡。但是,如果我們打算繼續在這個星球上發展和繁榮,我們將不得不面對這一現實。只是,一個亘古不變的問題是:我們從哪里獲得資源?

有些人認為,解決方案在外太空。

在2016年的Recode大會上,傑夫·貝索斯雲淡風輕地建議,我們「不希望生活在一個倒退的世界里,一個我們不得不控制人口增長的世界。」根據貝索斯暢想的未來,「地球將被規劃為住宅區和輕工業區。」像采礦這類對環境造成沉重負擔的作業,將轉移到地球之外。

貝索斯的暢想更像是科幻小說中的場景。但人類也確實已經在朝着這個方向前進。

奔向太空

在這個過程中,我們不會放棄重工業。我們學習製造在冰冷的太空中維持生命所需要的東西,以便及時讓我們的地球喘口氣。

建立太空工業基礎的競賽也已經開始:馬斯克許諾2028年之前在火星上建立基地;貝索斯自己的太空公司藍色起源正在研究「人類在月球上的可持續生存」;NASA的月球門戶(Lunar Gateway)是一個永久性的空間站,計劃於2020年底之前投入使用。

四十年來,火箭發射成本已從每公斤8.5萬美元降至不到每公斤1000美元。NASA希望在未來數年內可以將發射成本進一步壓縮到每公斤100美元以下。這一趨勢,讓太空開采倡導者兼Skycorp的首席執行官丹尼斯·溫戈越來越確信,太空開采的新時代已近在咫尺。他再次強調說:「在月球上開展工業活動,可以讓我們的地球變得更加美好。」

溫戈認為,將原材料從月球運回地球,無異於「將泥土從雅加達運回美國」。與之相反的是,太空開采將設法在冰冷、遙遠的採集地直接就地加工原材料,從而追求利潤最大化。溫戈設想,在不久的將來,一個太陽能月球基地將可以為采礦作業提供千兆瓦級的電力。

太空采礦是否是環保選擇?

未來月球基地的概念圖。圖的中央是一個稱為質量驅動器的電磁彈力起飛發射道,可以將飛船送入軌道。由於月球上幾乎沒有大氣層,軌道運輸效率可以大大提高。

在溫戈看來,月球表面是進行工業加工的理想場所。溫戈計算得出,「地球上所能得到的最佳真空度為10-5托爾」。(大約是海平面標准壓力的一億分之一)。「但是在月球表面,真空度是10-12托爾。」在這種情況下,你可以有效地將月球浮土(覆蓋在月球表面的碎石)加工成有價值的材料。

溫戈說,當你「將浮土加熱到2000攝氏度以上時,其中所含的金屬氧化物會分解成金屬和氧氣。氧氣可以壓縮存儲起來,或用於呼吸。」這可以形成一個自我維持的系統。雖然不能完完全全地物盡其用,但這個系統可以讓采礦中的廢棄物遠離我們賴以生存的賦予生命的生態系統。

溫戈認為,月球可以成為新開采技術、發電廠和組裝協議的試驗場所。經過驗證的作業,然後可以從地球和月球向外繼續輻射到小行星帶。據估計,小行星帶的礦物尤其豐富。盡管建立地球外工業的前期成本非常高,但最終的回報或許超出我們的想象。

太空采礦是否是環保選擇?

一旦成功在月球上建立基地,我們就可以在太陽系內部開采其他小行星。人類可以在月球軌道上利用本地材料為這些任務製造飛船。

開誠布公

太空開采帶來的經濟和生態利益,讓菲利普·梅茨格非常同意溫戈的想法。梅茨格是中佛羅里達大學太空研究所的一名行星科學家。梅茨格謹慎地表示,「我們很快將朝着這個方向發展,這是不可避免的。隨着機器和人工智能的不斷改善,以及地球上這些行業帶來的環境影響和成本日益增加」,太空開采將越來越可行。但是,如果沒有思慮周到的透明度和立法措施,新的太空工業潮可能會導致無法預料的災難。

前NASA導航員、現德克薩斯大學航空工程與工程力學教授莫利巴·哈爾,對健康的外太空資源開采有一些自己的想法。在未來的擴張過程中,哈爾認為,我們可以從古代的原始土地管理方法中汲取經驗。

他說,當評估一個新領域,如月球或小行星時,「這並不意味我們不能開采資源,甚至也不意味着我們不能賺更多錢。這只是說明,我們不能將這些東西視為己有。」按着這個思路,立法可以指定礦產豐富的空間領土為公共資源。獲取資源的價格將隨之由管理者承擔。而用來起草這類立法的契約自1980年代以來一直在發展,意味着它們可以作為未來立法的基礎。

可以肯定的一點是,我們的地球將如釋重負。毫無疑問,外太空的礦產資源十分豐富。我們如何供養未來數十億人類的解決方案也觸手可及。太空開采是一種富有前景的多極解決方案。但我們肩上的責任也是重大的:避免前人犯下的生態錯誤。

來源:cnBeta