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Valerie payr,爱荷华大学
美国人每天使用的汽车、手机、电脑和电视都需要铜、钴和铂等金属来制造。电子工业对这些金属的需求只会上升,公司不断在地球上寻找新的地方来开采它们。
科学家们估计,许多金属存在于地球表面数千英里以下的熔融地核中,但那里太深太热,无法开采。相反,一些公司希望有一天能在小行星上寻找真正的外星矿藏。
小行星采矿的商业化还有很长的路要走,但在2023年10月,美国宇航局启动了一项科学任务,探索富含金属的小行星普赛克。该任务的主要目标是研究这颗小行星的组成和结构,这可以告诉科学家更多关于地球核心的信息,因为这两个物体可能具有相似的组成。
两者都可能含有具有商业价值的铂、镍、铁甚至金。
我是一名行星地质学家,我的工作是探索其他行星和天文物体,比如火星、金星和月球。我将密切关注普赛克任务,因为这是科学家们第一次能够在没有间接地震或磁场测量,或在我们的实验室里复制地核的压力和温度条件的情况下,了解可能与地球核心相似的行星核心的组成和结构。
据估计,飞船将于2029年到达小行星的轨道,普赛克任务的发现将为小行星表面存在的金属类型、数量以及含有这些金属的矿物提供独特的见解。这些数据对于像我这样探索行星体形成和演化的科学家以及研究小行星采矿可能性的公司来说都是至关重要的。
小行星形成
小行星的大小各不相同。有些是一个城镇的大小,而另一些是一个州的大小。大多数小行星都是由岩石构成的,代表了46亿年前太阳系形成初期的残余物。
并不是每颗小行星都是一样的——有些,比如美国宇航局OSIRIS-REx任务的目标Bennu,富含碳。这些都非常古老,它们将教会科学家更多关于行星是如何形成的以及地球上生命是如何开始的。
其他的,比如普赛克,是由金属制成的,可能是太阳系形成时天体之间一次或多次碰撞的结果。这些碰撞在太空中留下了碎片,包括行星富含金属的核心的潜在碎片。美国国家航空航天局的一艘宇宙飞船将绕赛姬轨道运行并分析其表面。
太空采矿
不是地球上所有的矿藏都是可开采的。公司首先寻找金属纯度高的矿床。在选择采矿地点之前,他们还会调查开采金属的成本和可行性。
同样,在开采小行星之前,公司将不得不考虑所有这些因素,他们必须提出在远距离开采所需的基础设施,并将他们开采的金属运输回数亿英里外的地球。实现这一目标的技术还需要数年时间,而且运输金属需要大量资金。
世界各地的一些公司已经开始考虑最好和最低成本的方法是什么,借鉴类似于地球上使用的过程。
第一步是找到一个可开采的金属矿床。接下来,他们将钻探并提取小行星上的金属。与地球地雷最重要的区别之一是,每一步都将由绕小行星轨道运行的航天器和降落在其表面的机器人远程进行。然后,一艘宇宙飞船将产生的物质送回地球。
小行星采矿计划仍处于最初阶段。一些公司,如行星资源公司和深空工业公司,以从太空中提取金属为目标,被其他公司收购。
专家们还不太清楚从小行星上获取有价值的金属会对全球经济产生怎样的影响,但这些金属可能会涌入市场,降低它们的价值。
普赛克任务是在弄清楚那里有什么样的金属方面迈出的一大步,它也可能回答有关地核组成和性质的问题。
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