一群想去小行星采矿的中国人：“太空淘金梦”，别等到落后了才去做！

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2018 年将要过去，在这一年，中国的航天事业创造了具有历史纪念意义的纪录——成功入轨发射数首次超过美国，登上全球火箭发射的绝对王座。这一成就甚至赢得了大洋彼岸的马斯克的称赞。

 

图丨马斯克“点赞”嫦娥四号成就和中国火箭发射次数位列第一（来源：Twitter）

过去三四年，我们见证了中国民营商业航天的萌芽和成长，国内民营航天企业也国家政策的支持下如雨后春笋般涌现。但如果与国际同行相比较，我们不难发现短板和差距依旧存在，目前国内环境中一个体量相对大、结构相对全的商业航天市场还尚未形成。

 

与此同时，大众当前对于太空创业最直接的认识也仅仅局限于运载火箭和人造卫星两个领域，而这也几乎是国内创业公司最聚焦的两个板块。那些被认为可以成倍扩大商业航天市场的太空旅游、空间站和太空资源开发等项目依旧乏人涉足。

 

（来源：起源太空）

不过，也就是在即将过去的 2018 年，一家冠以“中国第一家小行星采矿公司”名号的创业团队开始走进大众的视野。这家名为“起源太空”的公司希望可以呼唤起大家对太空资源开发的重视，尽早积累、提前准备，保证中国人不至于在可见的太空资源开发竞赛中落于人后，用公司创始人兼 CEO 苏萌的话说，就是“等到将来别人都在天上到处挖矿的时候，你就傻眼了！”

 

太空采矿的诱惑

 

苏萌与小行星采矿结缘于哈佛大学，2007 年从北大毕业后，苏萌先后在哈佛大学和麻省理工学院学习工作近十年，并获得了天体物理学博士学位。他在哈佛大学时的导师 Martin Elvis 就是小行星采矿这个专业最权威的几个科学家之一。

 

图丨起源太空创始人兼 CEO 苏萌（来源：起源太空）

刚到哈佛大学读研究生的第一个星期，导师就给了他一个“小行星采矿”的题目做研究。十年后的今天，中国第一家小行星采矿的公司正是由苏萌培育了出来，而 Martin Elvis 教授也自然而然的成为了起源太空的顾问。

 

也就是苏萌刚刚入学哈佛大学之后的几年内，小行星采矿领域的代表公司 Planetary Resources 和 Deep Space Industries 先后成立，并逐渐吸引到对新兴市场最为敏锐的投资机构的注意。2017 年 4 月初，高盛就发布了一份 98 页的重磅报告，着重强调了未来 20 年太空经济的行业规模将会增长至万亿美元的庞大规模。

 

以小行星采矿为例，高盛认为大多数人都高估了从事这项活动的技术难度和资金成本。事实上，日本的“隼鸟号”（Hayabusa）已经于 2010 年 6 月 13 日携带“糸川”（Itokawa）小行星的表面样本返回地球，如今继任的隼鸟 2 号和美国的 OSIRIS-REx 探测器都已经达到各自的目标小行星附近。

 

图丨“隼鸟号”是目前唯一小行星采样返回的案例（来源：The Planetary Society）

在项目资金上，虽然这类深空活动的花费可能会超过用作通信、导航、遥感的微小卫星和小型运载火箭的开发，但其也并非是一个难以想象的天文数字。根据加州理工学院的估算，未来小行星探测器的成本可能只需数千万美元，而起源太空公司首席运营官喻天弘认为，“将一颗直径 10 米，富含铂金的小行星带回地球，估算大概需要 50 亿人民币。”

 

图丨起源太空公司首席运营官喻天弘（来源：起源太空）

当然，如果和这颗小行星最终的价值相对比，50 亿人民币的投入可以说是小巫见大巫了。直径为 10 米的富金属小行星净重大约是 10,000 吨，铂金富含丰度约为千分之一到百分之一，如果是百分之一的话，那就是 100 吨铂金。

 

目前，全球每年的铂金开采量仅为 200 吨左右，以当前市场价约 3 万美元/公斤计算，一颗小行星所蕴含的 100 吨铂金地总市场价值将会超过 200 亿人民币。而除了铂金，小行星中伴生的钴、铑、铱类贵金属也都具有巨大商业价值。

 

还有不容忽视的一类资源就是这些星体上可能蕴含的珍贵水资源，不久之前，NASA 的 OSIRIS-REx 探测器仅仅登陆 Bennu 小行星一周之后就检测到了含水的黏土矿物，如果小行星的中的水资源被大量开发使用，那么其对于空间站的运营、载人深空探索和太空基地的建设将大有裨益。

 

认识小行星

 

小行星是围绕太阳运行的小天体，它们是太阳系行星形成时的孑遗，直径从几米到几百千米不等。在太阳系诞生初期，一团又一团的气体、尘埃不断地聚合挤压，形成了今天太阳的雏形，而外围的物质则在毫无秩序的太空中不停的碰撞、凝聚、碰撞、又分离……这一状态持续了几百万年，最终也就造就了今日包括地球、月球和无数小行星在内的众多星体，而这些天体的物质组成都是类似的。

 

地球上的重金属大部分都集中在地心，在地球形成之初的熔融过程中密度大的铂系金属都沉到了地底深处。质量较大的小行星也会经历熔融过程，将重金属聚集在中心。之后小行星经过碰撞，碎裂成很多块，这样金属核心就裸露了出来。

太阳系中的小行星大多集中在火星轨道和木星轨道之间，这便是著名的“小行星带”，这里有上百万颗小行星，其中直径大于 1 千米的有 75 万颗，直径大于 100 千米的有 200 多颗。小行星之间的距离从数百到数千公里不等。

 

图丨小行星主带（来源：JPL - NASA）

除了小行星带之外，还有 Atens、Amors 和 Apollos 这三个近地小行星聚集的区域。这些区域包括 9000 颗左右的小行星， 1000 颗直径超过 1 千米。其中，有 1500 颗近地小行星被列为采矿作业的首选目标。 

 

按照构成，小行星可以分为 C 型、S 型和 M 型。C 型碳质小行星最为常见，为灰色，由碳化合物、岩石、20% 的水和一些金属组成。S 型硅质小行星为绿色或红色，主要由铁和硅酸镁组成，有少量纯镍和纯铁，以及一些铂族元素。M 型金属小行星外表为红色，主要由纯镍和纯铁构成，有少量铂族元素。

 

C 类——超过 75% 的已知小行星都属于这一类别，它们的成分构成极其类似于去掉了氢气、氦气和其他挥发气体的太阳，由于表面含碳较多，导致光谱反照率较低，只有 0.05 左右，多分布于小行星带的外围。因为太空中的水资源也大概率分布在 C 类小行星上，所以这类型小行星成为各公司的首选。

 

S 类——估计有约 17% 的小行星属于此类，它们的成分构成多为镍、铁和镁。与 C 类小行星不同的是它们的反照率比较高，在 0.15 到 0.25 之间，且多分布于小行星带内侧。

 

M 类——余下的小行星大多数属于这一类。这些小行星可能是过去体量较大的小行星残存的金属核。它们的反照率与 S 类小行星的类似，成分构成也是镍和铁。

  

日渐清晰的太空采矿方案

 

关于小行星可能存在资源的设想早在 20 世纪初就被提出来了，当时，著名的航天先驱齐奥尔科夫斯基就推测这些小行星上布满了黄金、铂金和钻石。

 

图丨齐奥尔科夫斯基（来源：Wikipedia）

在上世纪 50 年代的时候，有关小行星采矿的内容就已经时不时出现在科幻小说中了。美国知名的硬科幻小说作家 Robert Heinlein 就曾描述了一个年事已高的宇航员前往小行星开采铀矿的故事。

 

在 1976 年，康奈尔大学的物理学家 Gerard K. O'Neil 所提出的“高边疆计划”中就设想了数千万人殖民太空的方案，在其中最具亮点的部分就是外太空基地的建造资源将来自月球。

 

图丨Gerard K. O'Neil 提出的太空城市的外貌（上）与内景（下）（来源：Wikipedia）

而谈回开发小行星可行性方案，如今也有较为成熟的思路。针对大型小行星，可在其内部建立防宇宙辐射的地下基地，在表面建立矿石处理和储存设施。而针对体积不大的小行星，最佳的设想是将无人飞船固定于小行星上采矿。

 

图丨不同的小行星采矿方案（来源：起源太空）

此外，还有一种设想是在大型小行星附近建立中转站。采到的粗矿石被送至中转站，精炼之后，送回地球。或者也可以直接用火箭把微型小行星推送到中转站附近。

 

图丨不同的小行星采矿方案（来源：起源太空）

对于起源太空来说，他们可能会选择的方案将会围绕“找-探-落-采-返”五个步骤展开，目前还处在“找”这个阶段，也就是先借助专门的望远镜通过多波段的观测对小行星进行分类，来建立小行星数据库，来寻找价值高、合适开采的小行星。“用最高性价比的方式去降低开采小行星的风险，这是我们现在最大的优势。”苏萌说。

 

2018 年初起源太空与香港大学、南京大学、北京空间机电研究所、北京航天驭星科技有限公司联合成立了“空间科学先进载荷与应用联合创新研究院”，旨在科学工程项目研究与推进立项、空间科学目标研究、先进载荷技术研究、人才培养等领域开展合作，实现协同创新，加速行业发展。

 

此外，起源太空还作为工程总体单位牵头研制“龙虾眼 X 射线轨道探测器”，针对新型 X 射线成像设备在空间科学、天文观测、航天遥感、深空探测等领域中的应用。

 

图丨“龙虾眼”x-射线卫星正在紧密制作当中，预计于2019年9月发射入轨（来源：起源太空）

这一举措也将切实提高中国在太空资源探测领域的自主和原始创新能力，突破重要设备关键技术，推动先进科技成果向新型仪器设备转化。

 

“我们计划 2020 年到 2021 年发射航天器去小行星上探测，也就是落实‘探’这个步骤，当然也有可能是将探、落、采这几个步骤是结合在一起同时推进。”喻天弘说。

 

图丨起源太空正在规划推进中的“多波段空间观测计划”（来源：起源太空）

可以肯定的是，在起源太空的项目推进过程中，势必会遇到不少的问题，包括如何解决成本高企、远距离空间通信、动力装置和推进系统选择等诸多问题。但作为这个领域的探路人，美国的 Planetary Resources 和 Deep Space Industries 已经给出了以下颇具启发意义的解决方案：

 

降低成本：采用全新的层次化和模块化设计，即硬件上采用廉价的民用级产品、软件商快速迭代且系统相互独立；

 

远距离空间通信：针对这一难点，Planetary Resources 找到的解决方案就是使用激光通信；

 

动力装置和推进系统：Planetary Resources 的 Arkyd 探测器的推进系统直接与探测器一级结构集成在一起，方便了推进剂的存储与管控。而 Deep Space Industries 的 Comet-1™电热推力器使用太阳系中最丰富的资源——水作为推进剂，具有低功率、小型、大推力的优点。

 

此外，以 SpaceX 为代表的商业火箭项目的成功也大幅降低了进入太空的费用，从成本控制的角度使小行星采矿逐渐成为可能。未来更为激烈的商业火箭竞争还将有可能催生出更加革命性和颠覆性的运载工具。

 

太空中“创业维艰”

 

能够想出小行星采矿这么大胆的创业方向，就已经证实了创始团队的想象力和对技术实力的自信。的确，起源太空的创始人兼 CEO 苏萌和公司的首席运营官喻天弘都是天体物理学领域的专家。

 

苏萌现在身为香港大学物理系副教授，在香港大学领导一个空间科学实验室，“银河系巨型气泡结构发现人”、“美国天文学会高能天体物理最高奖得主”、“Bruno Rossi Prize 最年轻的获得者”等诸多荣誉加身，研究工作更是曾入选世界十大物理学进展、十大天文学进展。而喻天弘则拥有美国克莱姆森大学天体物理博士学位，曾任壳牌石油公司钻井平台安全研发主管，是小行星、陨石专家和数据处理专家。

 

自起源太空成立之后，公司先后通过清华创+2018 年第五期种子基金路演，获得创+无偿不占股的种子基金支持，2018 年“赢在东莞”科技创新创业大赛北京赛区决赛第二名（不分组别），作为“领军企业”，受邀在中关村国家自主创新示范区展示中心参加 2018 年全国大众创业万众创新活动周北京会场活动, 获得好评。

 

今年 11 月，起源太空的“小行星采矿”项目正式落户东莞光大 We 谷。

 

既然选择了成为第一个吃螃蟹的人，那么在享受荣誉光环的同时，也要忍受背后的苦楚。“我们公司现在没有钱，目前的运营完全靠自己的投入，找投资也不是我们的专长，公司发展的资金需求是目前最需要跟进的一个板块。我们现在很多人都是兼职状态，就是因为给大家发不起工资。大家慢慢走到一起是为了个人理想和研究兴趣，都看好太空资源开发这个大方向。这不仅是我们的专业和兴趣所在，更是未来会迅速发展起来的一片商业蓝海。”苏萌谈到。显然，对于他们来说，找到一位了解国内的市场环境、资本运作和公司运营管理的合伙人是当务之急。

 

环顾全球，开展小行星采矿的商业公司已经有 20 余家，主要分布在美国、欧洲和日本，在中国仅有起源太空一家。我们究竟落后在哪里？该责问谁？是追求快速高回报的社会资本根本不愿涌入到这个高风险的赛道之中，还是国家层面没有对这一极具前瞻性的领域给予更多的关注和投入。

 

对于前者，苏萌的回答是，“我们现在自己做相关的积累，等待太空采矿这个风口出现。当然，它有可能永远都不会出现，我们人类说不定就愿意一直活在地球上，不愿意出去。”而对于后者，苏萌则略显无奈，“一定等到落后才去做，这在科研领域已经见怪不怪了。”没办法，这就是现实。

 

我们能够为未来做些什么？或许还是苏萌的那句话可以回答，“至少要告诉大家，小行星采矿这个事情并不遥远，别等到将来别人都在天上到处挖矿的时候你再傻眼。我们做到这点就可以了！”

-End-

他曾在 NASA 火星探测器“勇气号”和“机遇号”任务中担任飞行总监，在“凤凰号”火星探测器项目中任火星表面任务负责人，并参与了“流浪者号”和“凤凰号”这两个项目的系统工程的研发、装配和发射任务。曾被 NASA两次授予美国宇航局杰出成就奖章，并以他的名义命名了一颗小行星：13609 Lewicki。他就是行星资源公司总裁兼 CEO，ConsenSys Space 联合创始人：Chris Lewicki。挖掘太空时代的万亿财富 ，来 EmTech China 新兴科技峰会听听 Chris Lewicki 会说些什么！