院士葉培建：去小行星采礦將是航天發(fā)展方向之一

我國(guó)著名空間飛行器總體、信息處理專家葉培建院士5月8日表示，小行星資源開(kāi)發(fā)必將是未來(lái)航天發(fā)展方向之一。“我國(guó)只要去做，10年內(nèi)就能開(kāi)展示范性工程；要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開(kāi)采，大約需要50年左右?！彼f(shuō)。

據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，記者從當(dāng)日在中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院舉行的小行星探測(cè)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上了解，小行星特別是近地小行星，是近期最有價(jià)值的太空探索目標(biāo)之一。五院月球和深空探測(cè)領(lǐng)域辦公室技術(shù)負(fù)責(zé)人黃江川認(rèn)為，我國(guó)應(yīng)在“十四五”期間實(shí)施一次高起點(diǎn)、標(biāo)志性的小行星探測(cè)任務(wù)。

葉培建在會(huì)上表示，利用小行星天體自身的軌道特性、物質(zhì)特性等，朝陽(yáng)鐵精粉開(kāi)發(fā)的可能性有很多。例如有些小行星稀有金屬含量能達(dá)到地球的數(shù)倍，價(jià)值幾十萬(wàn)億美元；小行星整體也可以作為巨型航天器進(jìn)行開(kāi)發(fā)。目前主要的設(shè)想方案，包括將其作為資源開(kāi)發(fā)平臺(tái)和星際航行平臺(tái)。

資源開(kāi)發(fā)平臺(tái)近期方案設(shè)想是，捕獲一顆小行星，將其控制在可達(dá)范圍內(nèi)，然后開(kāi)展機(jī)器人或載人資源開(kāi)采，獲取小行星上的稀有資源后返回地球；或者直接利用小行星的礦物資源，開(kāi)展在軌建造工作等。

“從未來(lái)載人小行星探測(cè)的銜接性、提取小行星資源支持后續(xù)深空探測(cè)任務(wù)角度，以及捕獲后對(duì)地球的碰撞威脅、動(dòng)力學(xué)可行性角度考慮，我國(guó)未來(lái)實(shí)施的小行星捕獲任務(wù)，或許會(huì)將小行星‘抓’到環(huán)月高軌或日地拉格朗日2點(diǎn)?！比~培建說(shuō)。

該方案的遠(yuǎn)期設(shè)想，是將小行星作為太空中轉(zhuǎn)站，為人類建立空間設(shè)施及星際航行轉(zhuǎn)移系統(tǒng)提供基礎(chǔ)材料，開(kāi)展更深遠(yuǎn)探測(cè)任務(wù)。

星際航行平臺(tái)方案將對(duì)小行星的軌道進(jìn)行利用。其設(shè)想是，讓探測(cè)器在小行星表面著陸，或休眠或開(kāi)展探測(cè)，其間將小行星作為擺渡平臺(tái)。當(dāng)小行星到達(dá)合適的位置，探測(cè)器再飛向深空目標(biāo)。此舉可減少探測(cè)器的推進(jìn)劑需求，降低探測(cè)器規(guī)?；蛲卣固綔y(cè)距離。未來(lái)，人類還能在小行星上建立密閉的大型生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，利用小行星的能源收集和供給維持系統(tǒng)運(yùn)行；利用小天體自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力模擬地球重力環(huán)境，以滿足宇航員的居住要求，形成一個(gè)個(gè)太空移動(dòng)家園。

設(shè)想很美好，和現(xiàn)實(shí)之間卻隔著眾多技術(shù)坎。葉培建說(shuō)，小行星探測(cè)在“選、探、控、用”等方面涉及諸多關(guān)鍵核心技術(shù)。比如在選擇小行星目標(biāo)時(shí)，涉及參數(shù)識(shí)別與分析、科學(xué)價(jià)值評(píng)估、工程可行性分析等；對(duì)目標(biāo)小行星開(kāi)展前期探測(cè)，要解決長(zhǎng)時(shí)間星際飛行電源與燃料供給、深空暗弱目標(biāo)自主導(dǎo)航，以及弱引力天體的捕獲、著陸與附著、表面運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題；對(duì)于選擇并到達(dá)的小行星目標(biāo)，需解決如何在近距離實(shí)現(xiàn)小行星操控作業(yè)的問(wèn)題，包括消除小行星的自旋，朝陽(yáng)鐵粉偏移它的軌道或?qū)⑵滢D(zhuǎn)移至目標(biāo)區(qū)域等。

對(duì)小行星資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用時(shí)，首先要攻克原位資源利用技術(shù)。葉培建說(shuō)，這是勘測(cè)、獲取地外天體的天然或廢棄資源，用于維持可長(zhǎng)期在地外生存產(chǎn)品和服務(wù)的技術(shù)。包括對(duì)目的地的勘測(cè)、勘探，原始資源的采集和預(yù)處理，原始資源轉(zhuǎn)化為推進(jìn)劑、能源、生保等消耗品的加工生產(chǎn)過(guò)程，以及支持原位資源利用的工廠和設(shè)備支持。