我国建立小行星防御系统:为安全,更是商机
近日,国家航天局副局长吴艳华表示,我国将着手组建近地小行星防御系统,争取在2025年至2026年实施一次对某一颗有威胁的小行星抵近观测、就近撞击,技术实验改变其轨道,为未来人类真正应对地外天体对地球家园的威胁作出贡献。从去年航天日“透露在论证”到今年航天日的“将着手组建”,我国小行星防御项目向前迈出了确定一步。
表面上看,小行星防御是国家主导的安全项目,但实际上,由于其与太空采矿、空间清理和轨道资源释放、太空制造等“钱景”项目深度共享技术,小行星防御完全可与太空经济建立互促互哺的关系,更好、更快、更省钱、更挣钱,实现国家和民间商业力量合办“大国重器”。
小行星(包括彗星,下同)来源复杂,有的由尘埃冰粒聚集而成,有的分离自更大星球,但无论如何,它们基本都记录了太阳系甚至宇宙最原始的信息,是探究“我们是谁、从哪里来、到哪里去”这一哲学和科学终极问题的理想场所;很多小行星还富含冰、碳、金属元素等物质,可以作为未来宇航的补给和维修站;甚至还有星球富含铂金等贵重金属,具备开采利用价值。
部分富有价值且开采难度较低的小行星。Mazanek,Merrill,Brophy 等学者于2015年整理
而截至目前,人类尚未发现任何小行星对地球构成实质性威胁。因此单纯从太空经济的角度看,开发利用小行星是更值得开展的工作。美国已经于2015年11月通过美国商业空间发射竞争法案,允许美国企业占有、拥有、运输、使用并出售从月球、小行星或其他星际天体获取的资源;2017年,欧洲小国卢森堡也通过了类似法案。这些国家在法规政策上已经“抢跑”。
小行星防御和开发的第一步,都是发现和接近目标,所需的探测、载具、深空测控技术是类似的。
飞行器到达目标后,如果实施防御作战,目前人类提出的技术路线以括爆破、撞击、牵引和聚能(激光)摧毁4条为主。这其中,爆破同样可以用于采矿,与地球上操作类似;撞击技术可以用做采矿时”开荒第一锤“;牵引技术也可以用于运送生产设施和产品,或者把小行星牵引到地球附近开发;聚能技术可以用来切割岩石,同样是开发小行星矿产所需有力工具。
更多相关技术可以参考下图。小行星防御与开发,可以视作一条技术发展主线衍生出的不同选项,区别类似于双胞胎间。
虽然前景广阔,但小行星防御和开发目前也面临着类似难题,其中最重要的是人类对小行星本体的了解还处于非常初级的阶段。
人类目前已经实现小行星的采样返回,针对性的小行星撞击测试已经启动但还未产生结果。但现有观测和模拟计算已经表明,小行星有多种形态,其组成部分、结合方式、自转速度等属性各不相同。如果贸然攻击或者开采,可能导致单个小行星变成几个小行星、破坏力加剧的惨剧。因此无论是防御还是开发,都迫切期望更广泛集中资源和力量,尽快在研究上取得突破。
小行星。图自网络
小行星防御属于国家指令项目,一般资金相对充足,但技术再开发再利用的灵活性不足;小行星开发更具有商业项目属性,灵活有余但财务上缺乏保障。两者结合是更理想的操作方法。
可以借鉴美国NASA与SpaceX在飞船上的COTS合作模式。即国家明确任务,由各单位各企业竞标;国家依据中标企业进展向其拨付相应资金支持,以有效管控项目进度和风险;中标企业可将项目成果用于自身生产经营,以丰富回报。
理想情况下,国家将能够以较低成本和较快速度获得小行星防御所需技术,而企业也在国家支持下完成小行星开发技术孵化,缩短回报周期。双方各取所需,主观能动性充足,有望快速实现突破。
有没有可能尝试一次?
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