101｜苏萌：大规模的太空资源开采，或将在未来十年成为现实｜香港大学空间研究实验室｜格致SELF

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大规模的太空资源开采，或将在未来十年成为现实

作为不可再生能源的矿产资源正在面临枯竭，而不久前，一颗小行星近距离飞越地球附近，它蕴含了大量的铁、镍、铂和水。

科学家估计，这颗小行星可开采铂金价值高达1.7万亿美元。去太空挖矿，这不是科幻…

演讲者：苏萌 香港大学空间研究实验室执行主任 未来论坛青创联盟成员

大家下午好。2007年8月，我从北大物理系毕业，到哈佛大学天文系攻读博士学位，来到了梦寐以求的全球最好的高等学府之一，心情非常激动。

　　每天从早到晚有各种各样的学术活动、学术报告，安排的满满当当。只要你愿意，可以从早到晚感受天文学带来的非常激动的心情。

　　有一天，一位年过半百、头发花白的老教授来到我们办公室找他的一个学生，看见我之后问我是新来的研究生吗？我说是。

　　他说：“我给你一个非常有意思的研究课题，你有没有兴趣？”我说：“好。我正在寻找有意思的课题，已经跟好几个教授谈过了。”他问我对什么感兴趣，我说想研究宇宙的起源、演化，研究行星如何形成等等。

　　他给了我一个非常有意思的题目——小行星采矿。当时我一听，感觉非常不靠谱，有点像科幻电影。我当时一愣，他就给我解释为什么做小行星采矿。

　　人类历史上发射了各种各样的望远镜，到太空中探寻宇宙的奥秘。哈勃望远镜是最厉害的望远镜之一。下图为詹姆斯·韦伯望远镜与哈勃望远镜。

　　图片最下方有一个人，大家可以想象这是多么庞大的工程，花了几十年的时间，从二战时期提出想法，到1990年才把哈勃望远镜送到太空，花了几十亿美元。

　　2007年，哈勃望远镜已经运行了将近20年的时间。宇宙是加速膨胀的，但这是一个难以想象的场景，宇宙学家通过哈勃望远镜知道宇宙是加速膨胀的，之后很长时间，几代天文学家都在梦想着下一代设备在什么地方。

　　到现在，哈勃望远镜升空已经近30年了，下一代望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）诞生。

　　詹姆斯·韦伯望远镜耗资近100亿美元，与一艘新型航母的造价差不多。人类已经到达这样的阶段，靠政府投资满足科学家的好奇心已经走到了边界。

　　为什么要进行小行星采矿？每一个学科发展到一定阶段，想继续实现快速发展，要靠这个学科本身给社会创造的价值，要通过市场化运作发现这个学科实实在在给人类的发展和进化带来实际好处。

　　比如计算机技术，人工智能，生物医药等领域，其发展不是靠政府拨款迭代前进的，而是真正看到了它们对社会的反哺。

　　天文学是一门很古老的学科，人类的好奇心主导着天文学的前进，一代又一代天文学家试图回答一些最基本的科学问题，但今天，依靠好奇心本身驱使的科学研究即将到达一个边界。

　　我们要通过天文学研究为社会带来实际的对社会的反哺，才能让这个领域得到更多的市场资源、社会资源。这是下个阶段继续了解宇宙起源规律、实现突破、回答终极问题的本质渠道。

　　当时教授给我讲了很长时间，我差不多能回想起这么多。我听完以后觉得很酷，打开了我的脑洞，我对宇宙各种各样的知识很感兴趣，但这颠覆了我的观念，我还真没有考虑过几十年之后天文学如何发展。

　　但当时依然觉得小行星采矿是一件非常遥远的事，像科幻电影一样，太不靠谱了。所以我的预言实现了，就在几年前，小行星采矿真的成为科幻影视作品的题材，比如美剧《The Expanse》。

　　这部剧的主要剧情是，2200年，人类实现了大规模的小行星采矿，整个太阳系变成了人类的后花园。人类出现了地球种族、火星种族，还有小行星种族，小行星种族其实就是旷工。有这么多人给整个太阳系的人类提供资源，这三波人也发生了很多有趣的故事。

　　当时跟我谈话的教授——Martin Elvis，他的预言也实现了。2017年7月，一颗小行星近距离飞越地球附近。近距离指地球与月球距离的6倍左右（240万公里），在天文的尺度下该距离已经非常近了。

　　通过地面和空间望远镜对小行星进行多波段的观测后，发现这颗小行星上主要的成分是铁、镍、钴、铂、水。如果把小行星上的铂金开采到地表，比人类历史上发现的地球表面处储藏的铂金还要多。

　　举个例子，铂金是一种贵金属，地表的铂金是怎么来的？就是地球46亿年演化历史中，小行星砸到地表时留下来的残骸。地球最开始形成时的铂金已经沉到了地心。

　　这颗小行星铂金的市面价值大约为1.7万亿美元。所以，这颗小行星掠过地面时，大家可以想象，眼看着1万亿美元飘过去了。

　　这颗小行星不是很大，只有1000m×500m大小，这种小行星在太阳系里有数百万颗。所以大家可以想象，太阳系有多少资源，而人类只看着地球，反复开采自己家园的资源，反复污染自己的环境。所以我们人类发展的未来，一定要走到太空中去。

　　2010年，日本“隼鸟1号”首次将小行星物质带回地表，虽然只有一克。现在，“隼鸟2号”到达小行星“龙宫”上进行物质开采。

　　美国NASA已经发射行星探测器到“贝努”小行星进行探测。而这颗“贝努”小行星，经过轨道计算，有可能在未来100年与地球相撞。

　　日本和美国的小行星探测项目将带回几公斤的物质供科学研究，还不能进行大规模商业化开采。

　　天文学要做什么事情？地球附近有一类小行星——近地小行星，离地球最近，开采成本最低。所以天文学家可以通过地面和空间的设备望远镜，探寻近地小行星的数量、位置、运行轨道、资源等。这就是现在我们试图在做的一些事情。

　　2015年，美国通过太空法律，鼓励美国公民进行民间商业化的太空资源开采；2016年，卢森堡出台法律，保障私人运营商对开采的太空资源的权利，即谁开采，物质就归谁，所以现在全世界大约20多家小型采矿公司在卢森堡进行注册，商业市场已经发展得非常迅速了。

　　目前，美国最领先的太空资源开采公司为“行星资源开发公司”。下图显示的并非真实场景，但正在往这个方向发展，虽然今天还没有实现对太空资源的大规模工业化开采、工业化利用，但在未来的10年、20年，这会在我们的生活中发生。

　　高盛最近有一篇关于小行星采矿的报告，指出人们对小行星采矿的心理障碍远远高于技术障碍和资金需求。人们觉得小行星采矿是难以想象的事情，但其实已经没有本质的技术障碍了。

　　500年前西班牙的航海家来东方寻找香料、黄金、更多的资源。为什么会有大航海时代？由于欧洲资源受限，大家开始打开眼界，到更大的范围，到地球的另一端寻找资源。

　　这些行为改变了人类的历史，改变了社会架构与世界版图。我们今天经历着同样的事情，建立大航天时代。太空资源存量远远超越地球资源，如何利用太空资源、怎样改变人类社会的运行架构，是非常大的命题，也不是我们可以简单回答的命题。

　　举个例子，门捷列夫发现元素周期表，被授予一个铝制奖杯，当时铝远远贵于黄金或者其他金属，因为铝最稀少。但后来电解铝的发明使制铝成为最便宜的工艺之一，使世界工业发生了变化。因此，整个工业架构是基于我们所有能利用的资源比例设定的。

　　再举个例子，西班牙从美洲带回的黄金和白银使整个欧洲发生了严重的通货膨胀，当时社会不再受到资源的限制，突破了当时欧洲局限。我们带回来的太空资源也将突破地球的局限，使人类社会不再受资源的限制，走到更远的未来。

　　有了太空资源，我们可以定义人类文明进化的不同阶段。1964年，前苏联的天体物理学家也曾提出这个概念。

　　一个文明发展到一定阶段，能够充分利用它所在行星上的资源，定义为“文明1.0”；能够充分利用它所在恒星系统的资源，定义为“文明2.0”；能够充分利用整个星系的资源，如银河系，定义为“文明3.0”。

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