本文最初发表在 Undark。
2023 年 4 月，一颗微波炉大小的卫星发射升空。它的目标是为开采小行星做好准备。虽然由 AstroForge 公司提供的这次任务遇到了一些问题，但它代表了新一波希望从宇宙资源中获利的小行星采矿公司。
太空采矿材料的潜在应用比比皆是：小行星含有铂和钴等金属，它们分别用于电子产品和电动汽车电池。虽然地球上有大量的这些材料，但它们在小行星上的浓度可能比在山坡上更高，更容易刮取。倡导者说，在太空中进行刮取可以减少采矿对地球造成的破坏性影响。太空资源倡导者还希望探索其他物质的潜力。太空冰能否用于宇宙飞船和火箭推进剂？太空尘埃能否用于宇航员的住所和辐射屏蔽？
在此之前，一些公司曾朝着类似的目标前进，但大约在半年前破产了。科罗拉多矿业学院太空资源中心主任 Angel Abbud-Madrid 表示，自从第一批公司退出舞台以来，“这个领域受到了极大的关注。”
许多关注点集中在月球上，因为各国计划在那里建立前哨站，并需要补给。例如，美国宇航局（NASA）计划在未来十年内建立宇航员 基地营。与此同时，中国希望建立一个国际月球 研究站。
尽管如此，太空岩石的吸引力依然强大，新一批公司也充满希望。随着火箭发射成本的下降，经济前景有所改善，监管环境也在改善，各国正在制定专门允许太空采矿的法律。但只有时间才能证明，本世纪的淘金者能否在那里获利，而其他人则被他们的商业计划所埋没。
一家小行星采矿公司要想起步，需要一个主要要素：乐观。希望他们能开创一个全新的、非尘世的产业。“不是很多人天生就能那样工作，” AstroForge 的联合创始人兼首席执行官 Matt Gialich 说。自公司 2023 年 4 月的演示任务以来，他们还没有接近开采任何东西。
他和同事们希望提取的是 铂族金属，其中一些用于催化转化器等设备，以减少气体排放。与此同时，铂和铱等物质也用于电子产品。绿色技术也存在机遇，并且 新一轮 致力于生产具有更好储存能力的铂基电池，这些电池可能用于电动汽车和能源存储系统。
为了推进公司的目标，AstroForge 的初始任务载有模拟小行星材料和一套旨在从模拟物中提取铂的精炼系统，以表明金属加工可以在太空中进行。
“这个领域受到了极大的关注。”
事情并没有完全按计划进行。这艘小型飞行器到达轨道后，在数十颗新发射的卫星中很难识别和通信。提供飞船动力的太阳能电池板最初无法展开。而且这颗卫星最初遇到了一个导致通信中断的摆动问题。他们未能进行模拟开采。
公司将很快开始第二次任务，目标不同：利用引力弹弓飞向小行星并拍照——这是一个测绘项目，可能有助于公司了解特定小行星上存在哪些有价值的材料。
另一家名为 TransAstra 的公司正在销售一款望远镜和软件，用于探测在天空中移动的小行星等天体；中国公司 Origin Space 在绕地球轨道上有一颗小行星观测卫星，并正在那里测试其与采矿相关的技术。与此同时，科罗拉多州的公司 Karman+ 计划于 2026 年直接前往小行星并测试挖掘设备。
为了实现从太空岩石中提取金属的最终目标，TransAstra、Karman+ 和 AstroForge 迄今已获得数千万美元的风险投资。
另一家有类似目标的公司，名为 Asteroid Mining Corporation Ltd.，不希望长期依赖外部投资。事实上，这种依赖性导致了早期公司的失败。相反，创始人兼首席执行官 Mitch Hunter-Scullion 将公司的早期工作重点放在能够立即带来收益的地面应用上，以便为更广阔的宇宙中的未来工作提供资金。2021 年，该公司与日本东北大学太空机器人实验室合作，研究太空机器人。
他们共同建造了一个名为“太空能力小行星机器人探测器”（SCAR-E）的六足机器人。该机器人设计用于在微重力环境下运行，可以爬行在崎岖的表面上，并获取那里物质的数据和样本。2026 年，该公司计划进行一项演示任务，分析月球土壤。
不过，目前，SCAR-E 将留在地球上，用于检查船体。据一个市场研究平台称，这在全球是一个近 130 亿美元的市场——相比之下，小行星采矿市场目前为 0 美元，因为还没有人从小行星上开采过。
Hunter-Scullion 说：“我认为每家小行星采矿公司都认识到，资金会耗尽，投资者会厌倦，你必须做些什么。”
他补充道：“我的观点是，除非你建造了一些在地球上有意义的东西，” “你永远无法从小行星上开采。”
科罗拉多矿业学院的经济学家 Ian Lange 将船体检查等横向应用视为太空采矿的“金酒”：许多酿酒厂想酿造威士忌。但酿造威士忌需要多年的橡木桶陈酿。Lange 说：“你可以立即酿造金酒。” 金酒可以在威士忌成熟期间维持公司。
AstroForge 则押注小行星采矿将足够快地实现，以至于不需要金酒。
事实上，一些经济因素比 2010 年代有所改善。例如，火箭比之前（然后停止）的公司启动时便宜得多。但其他因素则更为复杂。Lange 说，一方面，地球资源并不短缺。“不是我们没有锂，”他举例说。“问题是，由于多种原因，我们不让自己从地下开采它们。” 这种原因通常涉及环境问题。
对一些人来说，从太空提取材料可以减轻地球资源的负担。这一点在清洁能源技术（如使用铱的氢燃料生产，以及需要铂的氢燃料电池汽车）的开采中尤为普遍。某些金属（如镍、钴和铁）在小行星上的含量也更高，因为与地球上最丰富的矿藏不同，它们尚未被开采。
“问题是，由于多种原因，我们不让自己从地下开采它们。”
但是，太空采矿本身也并非没有环境影响：例如，火箭发射会向大气中排放温室气体，Lange 的 研究 证实了这一点。在太空岩石上开采会产生废物和碎片，这些废物和碎片将漂浮到太空真空中。
为了解决这些担忧，研究人员在 2019 年 提出，应该将太阳系大部分地区划为“荒野”，类似于地球上的保护区。他们写道，只允许开采宇宙资源中的八分之一，就可以避免过度开采在本国造成的类似影响。2021 年，澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发布了一项拟议的 环境影响框架，通过扬起的尘埃量等因素来评估特定太空采矿项目的破坏程度。
然而，像 深海采矿 这样的活动可能会引发公众的强烈抗议，但小行星采矿不太可能。2022 年的一项 研究 发现，公众普遍支持小行星采矿，这一发现与人们对生态脆弱性的先入为主的观念或其政治意识形态无关。
论文的主要作者、昆士兰大学教授 Matthew Hornsey 在给 Undark 的一封电子邮件中写道：“人们对开采小行星的支持度远高于其他边疆采矿形式，如开采海底、南极或阿拉斯加苔原。” “他们没有像对待其他形式的采矿那样提出同样的伦理反对意见，并且报告称对此焦虑甚少。” Hornsey 说，即使是那些通常会因环境原因反对采矿的人，也持有这种看法，很可能是因为他们看到了权衡：损害地球还是刮取小行星。
然而，月球的情况并非如此，受访者对月球采矿的反对程度更高——有时甚至超过了对地球上生态敏感地区的反对程度。“月球是可见的、美丽的，并与纯洁和灵性联系在一起，”他写道。“我能理解为什么人们可能认为有必要保护月球的圣洁，而不是小行星。”
无论环境利弊如何，要实现太空开采，很可能需要对地球施加进一步的限制——例如，更严格的环境法规——这将使太空采矿比在国内再挖一个坑更具吸引力。
尽管如此，Lange 说，“尚不清楚我们能否将成本降低到与陆地矿物相匹配的程度。” 这只是新乐观主义者正在做的一个赌博。
自 2010 年代以来，还有其他一些事情发生了变化：例如，潜在的小行星采矿者拥有了更多数据。美国宇航局最近的探测任务揭示了更多关于小行星成分和结构的信息。
澳大利亚阿德莱德大学（University of Adelaide）的空间法教授 Melissa de Zwart 表示，近年来，太空采矿的监管环境也发生了变化。她表示，缺乏现有法规是第一批公司失败的部分原因。当时没有明确说明太空采矿是被允许的法律框架。
如今，日本、阿联酋、卢森堡和美国都已立法，确立了其公司和国家的太空物质所有权。美国还制定了《阿尔忒弥斯协定》，这是一套在月球上的行为准则。其他国家也签署了这些原则，其中包括确保月球上的挖掘工作符合 1967 年的《外层空间条约》，该条约是管辖太空探索（包括采矿）的主要国际法（尽管它是在太空采矿在实际可行性方面尚不成熟之前制定的）。
《外层空间条约》并未禁止太空采矿，但它规定了一些基本规则：de Zwart 说，“美国不能登上月球，在那里插上美国国旗，然后说‘这是我们的’，并开始采矿。” 但是，该国可以从小行星或月球上开采物质（如冰或金属岩石），然后拥有该物质。该条约还规定，国家对其私营公司的行为负责，并且其活动必须造福人类。
但是，这个框架留下了许多空白——例如，究竟如何负责任地进行采矿。并且正在就更后勤的方面进行讨论：海牙国际太空资源治理工作组已经制定了一些 起点，以制定一项国际性的操作指南，联合国也设有一个专门负责此事的专门工作组。
这种框架可能会受到考验，首次象征性的“挥动镐子”将不会在小行星上，而是在月球上，因为人类将在那里迈出下一步。“一旦你开始谈论可持续存在，你就不得不开始关注资源，” Abbud-Madrid 说。
“我能理解为什么人们可能认为有必要保护月球的圣洁，而不是小行星。”
月球测绘工作已经开始，截至 2020 年 12 月，NASA 已与四家公司签订合同：他们的任务是从月球表面收集少量物质——作为概念证明，展示开采是可能的。
NASA 没有类似的小行星采矿演示。但太空岩石的搜寻者们仍然继续着他们的寻宝之旅，尽管其潜在的回报更远。他们相信地球需要太空提供的资源，并且会为此付出高昂的代价。
至少这是乐观的看法。“这必须发生，” Gialich 说。“我只希望我们是第一个。”
