小行星虽好,但开采难度真的很大噢

开采小行星一般为两种方式,一是运回地球附近开采,比如前面提到的被特朗普砍掉的ARM,

二是就地开采。无论哪一种方式难度都非常大,主要有如下几点:

环境问题:如何克服太空恶劣的环境

由于设备在对小行星进行开采时会随着小行星的自转而自转,目的是保持相对静止。但是这样航天器就会周期性的处于太阳强照射和黑暗中,当航天器对自转周期比较小的行星开采时,很容易因频繁的冷热交替而被损坏,同样容易对设备造成损害的还有太空中的强紫外线和真空环境。前者自不必多说,在真空条件下,常用的聚合材料会出现脱气现象,具体表现是材料性质不稳定,结构扭曲等。

地球上能采矿都是因为重力存在,但对于微重力甚至零重力的太空,不管是露天开采还是地下开采都存在很多技术问题,如果选用地下开采,是否像在地球里一样架支架?矿房的尺寸可以扩至多大?这些都是需要探索的关键问题。

如果说上面的问题都是可预测的话,那接下来的这个问题就不一定了。由于太空中存在着大量的微小星体和飞行器留下的微小残骸,因此这些微小个体常以极高的速度撞击小行星或互相碰撞。而即使是在地球周围,这种微小颗粒的速度也可以达到8-70千米每秒,如此高速的撞击对已经开展的采矿设备和设施的打击强度极大。

技术问题:如何在小行星上锚定和钻孔

小行星之所以叫小行星就是因为有一些真的很小,甚至直径小至不足一米。对于这种,最简单粗暴的办法就是像捕鱼一样抓捕起来运回地球,而对于尺寸较大的小行星,则需要航天器在其表面附着,以进行后续的操作。这里可以类比船,当船靠岸或者停止时,需要抛出锚。而由于太空中航天器处于微重力状态,对固定航天器的锚具有更高的要求。

而说到采矿,钻孔是一项基本而重要的工作。在地球上,一般会将水充当钻头与孔壁之间的润滑剂,便于在达到目标深度后抽出钻头;同时水还可以冲击碎石吸附尘土,避免使仪器或操作人员暴露于恶劣的工作环境中。而在太空中,由于超低的温度和压强,水呈固态难以喷洒。当钻头进行钻孔工作时,既不容易也不容易拔出,钻头与样品硬碰硬,双方都容易造成损坏。

这些问题一时半会儿很难得到有效解决,需要长期的攻克,目前以美国为首的航天强国已经将太空作为人工智能发挥作用的重要战场,但是它所发挥的作用还是比较有限。那么,太空挖矿这事还能怎么办呢?

细菌也能挖矿,生物学技术开启新思路

细菌常常具有旺盛的生命力,在太空这种极端环境下,也常常会有它们的身影,而利用它们在极端环境下的生活方式,给太空挖矿开启了另外一种思路。泰狄娜米洛杰维克及其研究团队在维也纳大学生物物理化学系,搭建了一个小型“火星农场”,甚至对火星不同位置、不同历史时期的表层土壤成分都进行了模拟。该农场通过气体及化学合成的各类成分火星岩石,模拟古老的、可能已经灭绝的细菌生命。

他们观察了一种名为“嗜热金属球菌”的古老细菌与类火星岩石之间的相互作用。这种细菌不仅能在极端环境中生存,这种细菌能够从各类矿物中吸收金属作为营养物质。嗜热金属球菌是一种化能无机自养生物,能够对铁、硫、铀等无机物进行新陈代谢,释放出可溶性金属离子。研究者认为,这可以作为一种生物学技术用来开采小行星、流星及其他天体上的金属矿物。

结论

某种程度上来说,人类对于外太空的事往往具有更高的心理屏障,可能不能脚踏实地觉得不安全。太空采矿这一设想最早被提出在1903年,那一年,莱特兄弟刚刚试飞成功人类历史上第一架飞机,俄罗斯著名火箭科学家康斯坦丁?齐奥尔科夫斯基将“探索小行星”列为征服太空的十四个方面之一。100多年过去了,飞机成了一件极其常见的工作,我有足够的理由相信,总有一天,而这一天也不会太久,去小行星挖矿会跟坐飞机一样稀疏平常。

[完]

智能相对论(微信id:aixdlun):深挖人工智能这口井,评出咸淡,讲出黑白,道出vb深浅。重点关注领域:AI+医疗、机器人、智能驾驶、AI+硬件、物联网、AI+金融、AI+安全、AR/VR、开发者以及背后的芯片、算法、人机交互等。

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