在太陽系中，有一些奇特的天體，它們不像行星那樣圓潤，也不像彗星那樣有尾巴，它們就是小行星。小行星是由岩石、金屬或其他物質組成的固體物體，它們的大小從幾米到幾百公裏不等，沿著各自的軌道繞著太陽運行。小行星的數量估計有數百萬顆，其中大部分位于火星和木星之間的小行星帶，還有一些位于地球附近，被稱爲近地小行星。

小行星不僅是太空探索的目標，也是太空開發的資源。一些小行星富含稀有和貴重的金屬，如鉑、钯、鎳、钴等，這些金屬在地球上的儲量有限，而且開采難度和成本很高。另一些小行星則含有水和有機物，這些物質可以用來制造火箭燃料，或者支持太空中的生命活動。因此，小行星采礦被認爲是太空時代的一項重要技術，它可以爲人類提供太空中的材料來源，甚至有可能改變地球上的經濟格局。

然而，要實現小行星采礦，還需要克服許多技術和經濟上的挑戰。本文將介紹目前小行星采礦的現狀和前景，以及一些相關的科學問題和社會影響。

2023年10月13日，美國國家航空航天局NASA發射了一項名爲 "Psyche "的任務，目標是探索一顆位于小行星帶的特殊小行星，它的編號是16 Psyche。這顆小行星的直徑約爲226公裏，是太陽系中最大的金屬小行星之一，它的表面主要由鎳和鐵組成，還含有一些銅、鉑、钯等稀有金屬。據估計，如果將這顆小行星上的所有金屬都帶回地球，其價值將達到驚人的10萬億美元，相當于全球經濟總量的十分之一。

Psyche 號任務的主要目的並不是爲了開采這顆小行星，而是爲了了解它的形成過程和內部結構，從而揭示行星內部是如何形成的。科學家認爲，16 Psyche 可能是一個原行星的核心殘骸，原行星是太陽系形成初期的一些大型天體，它們在碰撞和重組的過程中，形成了現在的行星和衛星。16 Psyche 可能是在一次劇烈的碰撞中，失去了外層的岩石和冰，只剩下了金屬的核心。因此，探索這顆小行星，就相當于探索地球或其他類地行星的核心，這對于理解太陽系的曆史和演化具有重要意義。

Psyche 號任務計劃于2026年抵達16 Psyche，並在其軌道上運行21個月，對其進行詳細的觀測和測量。任務搭載了四種科學儀器，分別是：多光譜成像儀、伽馬射線和中子光譜儀、磁力計和無線電科學實驗。這些儀器將用來獲取小行星的形狀、表面特征、元素組成、磁場強度和內部結構等信息。Psyche 號任務是 NASA 的 “發現” 計劃的一部分，該計劃旨在通過低成本、高效率的太空探索任務，增進人類對太陽系的認識。

雖然 Psyche 號任務不是爲了開采小行星，但它的發射無疑引發了人們對太空采礦的興趣和想象。事實上，除了 NASA，還有一些私營公司已經開始研究和開發太空采礦的技術和方案。例如，AstroForge 和 TransAstra 等公司都提出了在小行星上建造礦場的計劃，利用太陽能或核能爲采礦設備提供動力，將小行星上的物質加工成可運輸的形式，如金屬錠、水冰或氣體，然後通過太空飛船或太空電梯將其運送到地球或太空站。

那麽，我們離實現太空采礦還有多遠呢？中佛羅裏達大學行星物理學家菲利普-梅茨格認爲，從技術上講，我們已經非常接近了。他說，我們已經擁有了在小行星上采礦所需的所有技術，只是需要將它們適應太空環境的特殊條件，如低重力、高輻射、極端溫度等。這些技術包括：機器人、人工智能、太陽能、核能、激光、微波、電磁炮、太空飛船、太空電梯等。這些技術都已經在實驗室或地球上進行了測試，但還沒有在太空中得到充分的驗證和應用。

梅茨格說，美國國家航空航天局的技術就緒程度等級從1到9不等，其中1級表示技術只是一個概念，而9級表示技術已經在太空中成功運行。他估計，我們目前的太空采礦技術處于3到5級之間，也就是說，它們已經在實驗室或地面進行了一些驗證，但還沒有達到可以執行太空任務的水平。要讓技術達到6到7級，也就是可以開始執行飛行任務的水平，還需要更多的資金和時間。他估計，如果現在所有的資金都投入到太空采礦技術的研發中，我們可能會在五年內看到小規模的小行星采礦。

小行星采礦的任何進展都可能來自私營部門，而不是政府機構。政府的太空探索任務通常是爲了科學目的，而不是爲了經濟利益。但是，私營部門的太空采礦項目也面臨著一個重大的障礙：如何向潛在的投資者證明這是一項有利可圖的事業。

把小行星上的材料帶回地球 在經濟上是可疑的。這樣做的成本會非常高，而且可能會影響地球上的市場供求平衡，導致金屬價格下降。小行星可能是太空開發的重要材料來源，而不是地球的競爭對手。

舉例來說，如果我們從（一顆）富含水的小行星上提取水，我們可以將其分離成氫和氧，並將其用作火箭推進劑，爲航天器加油。這樣，我們就可以在太空中建立一個燃料供應鏈，而不用每次都從地球發射燃料，這會節省很多成本和時間。與此同時，從小行星上開采出的金屬可以轉化爲太空中的大型結構，如太空站、太空基地、太空望遠鏡等。這些結構可以用來進行科學研究、商業活動、太空旅遊等，爲人類創造更多的價值。

這就提出了另一個問題：爲什麽不直接在月球上采礦呢？我們想從小行星上開采的所有材料在月球上同樣存在，只是濃度較低。當然，月球離我們更近，只需幾天就能到達，而小行星則需要幾個月甚至幾年的時間。

月球和小行星各有優劣。月球的優勢是距離近，交通方便，而且表面環境相對穩定，不像小行星那樣會旋轉和搖晃。但月球的劣勢是重力較大，需要更多的能量才能將物質從月球表面發射到太空。而小行星的優勢是重力較小，更容易將物質從小行星表面移動到太空，而且小行星的物質種類和質量更豐富，更適合開采。但小行星的劣勢是距離遠，交通不便，而且表面環境不穩定，需要更多的技術和設備來適應。

因此，月球和小行星可能都會成爲太空采礦的目標，只是采礦的方式和目的可能不同。月球可能更適合開采水和其他易揮發的物質，而小行星可能更適合開采金屬和其他難揮發的物質。月球和小行星的采礦可能會相互補充，而不是相互競爭。

即使我們還沒有准備好開采小行星，科學家們仍然對探索這些太空岩石很感興趣。在 "Psyche "號發射前不到一個月，NASA的OSIRIS-REx飛船從小行星貝努返回，並攜帶了樣本。2020 年，日本的隼鳥 2 號宇宙飛船帶著從小行星龍宮采集的樣本返回，之後又開始探索另外兩顆小行星：2001 CC21 和 1998 KY26。今年 10 月，歐洲航天局將發射一項前往小行星赫拉的任務。

這些任務都沒有明確側重于采礦。OSIRIS-REx和隼鳥2號的研究目標包括更好地了解遠古地球的地質和化學，以及小行星是如何形成和演化的。赫拉號則在研究行星防禦技術，它將與 NASA 的 DART 任務合作，試圖改變一顆潛在威脅地球的小行星的軌道。