【太空探索】3-4:一手探听——那些惊爆眼球的宇宙资源开采!

2020-01-01 06:30:01 2054
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本期原文 

大家好,我是郝景芳,欢迎再次回到折叠宇宙的世界,本期还是太空探索的主题。在前几期节目中,我们分别就人类的太空探索技术、探索计划以及太空定居这三个命题,展开了许多有趣的讨论。那么这期节目呢,我会带你更多回归现实,看看在现实中太空探索到底能做什么,不能做什么。说不定你会发现,现实比你想象的还要有趣呐!


实际上,当前的太空探索领域已经开始快速商业化。航——商业航天主要由运载火箭、人造卫星、载人航天、深空探测、空间站五个板块构成。


目前呢,载人航天、深空探测及空间站产业尚处于萌芽阶段,整体规模小,因此人造卫星以及与卫星发射相关的商业运载火箭产业构成了目前太空经济的主体。据美国卫星工业协会(SIA)统计,2017年,全球太空经济体量约3480亿美元,其中卫星工业(含卫星发射)占比约79%,规模达2690亿美元。


摩根斯坦利近期发布的一份报告表示,全球太空产业的总收益有望从现在的3500亿美元提升到2040年的1.1万亿美元。从技术角度来说,可回收火箭技术不断成熟,单次发射成本越来越低,加上卫星体积越来越小巧,都将为太空技术推广至国防产业以外的商业领域、IT硬件及电信领域打开方便之门。


那你可能要问了,卫星产业到底是做什么的?我们发射这么多卫星有什么用?要说卫星的作用啊,可是很大的,我们生活里用的手机导航,就全都是GPS卫星发回的信号。除此之外,科技公司还在做更多探索,卫星互联网就是很令人兴奋的下一代探索。


美国太空探索技术公司日前将首批2枚试验卫星发射升空,标志着该公司卫星互联网计划的正式启动。该公司计划发射超过1.2万颗卫星组成太空“星链”,向全球用户提供高速互联网接入服务。卫星互联网好比把WiFi“搬到”了太空中,只要在信号覆盖范围之内,人和装备都可通过卫星直接实现互联网接入,进而搭建起“全球无线网络”。争夺“太空WiFi”的控制权,也会成为未来大国博弈的战略制高点。


除了卫星产业,还有什么正在蓬勃上演的太空科技呢?最热闹的莫过于小行星采矿和月球探索了。我们先说月球探索。在上一期节目中,我提到过一部正在热映的电影《星际探索》,推荐你可以去看一看。这部影片将人类已知的宇宙星球以近乎写实的方式呈现出来,与以往科幻影片不同的是,影片中布拉德皮特扮演的航天工程师罗伊,随着影片情节推动穿梭在各个不同的星球。其中有一幕是他到达了月球中转站,但因遭受意外坠入了月球的永久阴影区。这个阴影区,就是完全黑暗的地带。


你或许要问了,这不是电影情节么,跟现实有什么关系。这你就不知道了,这里虽然表面黑暗,但科学家们却在此发现了水冰存在的直接证据!有关月球南极永久阴影区的水冰开采方案,正是太空探索领域研究的重要一环。研究人员们更是为此想尽了办法,比如激光聚集光束、就地制造太阳能板、采矿机往返跳跃等等。


2017年12月,美国总统特朗普签署了“太空政策1号指令”,包括5个战略目标: 1、将美国在低地球轨道上的太空飞行活动,转变为支持NASA和新兴私营需求的商业运营。2、引领支持月球表面作业的能力,并推动超越地—月空间的任务。3、通过一系列机器人任务促进月球资源的科学发现和阐释。4、使美国宇航员重返月球表面,进行持续探索和利用。5、展示人类实现前往火星和其他目的地任务的能力。其中,月球探索占了最主要地位。


美国航天局肯尼迪航天中心在2019年发布消息说,计划开发一种将月壤熔化并转变为氧气的设备,未来利用这一资源支持可持续的月球和火星探索。据说科学家们还在研究直接用3D打印技术,把月球上的月壤打印成房子。是不是很有趣?


截至2019年,人类的太空探索足迹已经遍布整个太阳系,其中,人类到访月球、火星等近地星体的次数较多。此外,现已查明,月球上有氦三、铁等能源和矿产资源,在火星夏普山附近发现矿脉。这使得太空采矿成为解决全球资源危机的一种思路。


目前,全球范围内有部分航天公司正在布局这一赛道,其中美国的行星资源公司和英国的行星采矿公司较为活跃。各国都出台相应的法律条款,鼓励私人公司进入太空采矿,颇为类似当年的大航海时代。


我们中国自己的公司也不例外,中国航天科技集团计划到2035年,使整个火箭系列可重复使用,到2040年,将有一个全新的运载火箭系列。包括一个核动力空间飞机和其他航天飞机,能够进行多次星际往返,进行小行星采矿,开发空间资源,建造太空基地太阳能发电站等大型项目,小行星的采样返回、变轨带回等项目都在研究之列。


说到宇宙资源开采,这次我自己也会去到一家名为“太空起源”的小行星采矿公司,它的创始人兼CEO是国际天文学最高奖的最年轻得主苏萌,在后两期节目中,我将专门为你分享与他脑洞大开的对话,当然现场我们还会邀请到一位神秘的重磅嘉宾,他会是谁呢?我先卖个关子,咱们接着往下聊。


前面说了这么多人们正在做什么,那有什么是人类目前不能做的呢?除了前面讲过的,星际飞行还遥遥无期,还有一样常被提到的事物,目前还没有实现的计划,那就是太空电梯。太空电梯阿,是人类构想的一种通往太空的设备,与普通电梯类似。不同的是,它的作用并不是让乘客往返于楼层之间,而是将他们送入距地球约3.6万公里的一座空间站。这个概念最早来自20世纪年70年代,著名的火箭科学先驱者齐奥尔科夫斯基率先提出设想,而真正从技术角度描述这个问题的,却是科幻作家阿瑟·克拉克。他在1978年出版的著作《天堂之泉》中,曾细致描写过对太空电梯的构想,人们可乘电梯去太空观光并运送货物。


在进入太空探索时代后,造“太空电梯”更是成了人类长久以来的梦想,每发射一次太空飞船所需的惊人费用,都会让科学家们重拾“太空电梯”的理念。在宇宙空间里建造超长的“太空电梯”,用车厢将货物运送到太空站或者空间基地,大大提升效率,还能发展太空旅游业。电梯会携带太阳能发电系统,这样发出的电能不仅能支持电梯本身,多余的还能为地球供电。这么一听的话,建造太空电梯的好处是不是可多了?听起来就让人跃跃欲试!但可惜,以人类目前的技术,建立这样的太空电梯还是遥遥无期的。


好了,通过这期节目,我想你已经发现了,太空探索领域已经不再拘泥于早期人类航天航空事业,而是更加注重太空资源的开采、卫星网络等等,但是像太空电梯这样想象的产物却仍很难实现。后两期节目中,由我请到重磅神秘嘉宾深入探讨“小行星采矿”这一话题,让你近距离了解激动人心的太空大航海,听听太空探索中有哪些不为人知的趣事。欢迎你继续走进折叠宇宙的世界,我是郝景芳,我们下一期分享再见。

用户评论

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次呗子

一句话都没提中国航天机构付出的努力以及作出的贡献

1352893rtoz

科幻迷读者最喜欢的是什么?……就是用想想力来创造一个科技力量去玩。对人类的冲击越强大越惨烈,他们就越兴奋。但这也发映出幻迷们的一个阴暗心理,那就是对科技创造与发展没有责任心。……但值得反思的一点是,当作者用文字将自己的阴暗心理给曝光之后,这算不算是一个科技创造者的责任心呢?对想想和创造力负责,是不是科幻文化应该具备的价值。……若没有这个责任心,想象和创造就是纯粹的物理学。……而我最关心的是,当这种责任心形成一种别具心裁的文化的时候,它在社会中的价值使命与社会意义是什么?

anyhow2002

什么时候的电影啊?

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