小行星真的值一大筆錢(qián)嗎?以下是我們所知道的。
大眾媒體愛(ài)談小行星使用大數(shù)字挖礦。
許多文章都談到對(duì)小行星帶中最大的金屬小行星 Psyche 的任務(wù),即訪問(wèn)一個(gè)價(jià)值 10,000,000,000,000,000,000 美元的天體,據(jù)說(shuō)是因?yàn)樗鼈兊淖髡叻浅O矚g按鍵盤(pán)上的“0”鍵。
但這種估值有多現(xiàn)實(shí)呢?它實(shí)際上意味著什么?
由 Astroforge 資助的一篇論文,一家位于亨廷頓海灘的小行星采礦初創(chuàng)公司,由科羅拉多礦業(yè)學(xué)院太空資源計(jì)劃的一位教授撰寫(xiě),它很好地研究了小行星上有哪些金屬,以及它們是否真的像簡(jiǎn)單計(jì)算所說(shuō)的那樣值錢(qián)。
該論文將小行星上的金屬分為兩種不同的類(lèi)型——一種值得返回地球,另一種不值得返回地球。
實(shí)際上,唯一被認(rèn)為值得返回地球的金屬是鉑族金屬 (PGM),它們以其極高的成本、相對(duì)較低的供應(yīng)量和在各種現(xiàn)代技術(shù)中的高實(shí)用性而聞名。這包括催化轉(zhuǎn)化器,這就是為什么它們經(jīng)常成為竊賊的目標(biāo)。
另一類(lèi)是用于太空建筑的金屬,例如鐵、鋁和鎂。雖然由于它們?cè)谖覀兊哪感巧系膬r(jià)格相對(duì)較低,因此在經(jīng)濟(jì)上可能不可行,但它們?cè)谔罩锌捎糜诮ㄔ齑笮徒Y(jié)構(gòu),例如空間站或太陽(yáng)能陣列。
然而,鑒于這些太空來(lái)源的金屬太貴而對(duì)它們沒(méi)有任何需求,因此很難量化它們的價(jià)值。不過(guò),它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手(即從地球發(fā)射材料)價(jià)格昂貴,為 10,000 美元/公斤,加上鐵等常見(jiàn)材料的 100 美元/公斤。
這些價(jià)格遠(yuǎn)不及銠等鉑族金屬返回地球時(shí)的 500,000 美元/公斤,但如果該材料用于太空,它仍然可以使小行星開(kāi)采鐵在經(jīng)濟(jì)上可行。
那么,所有這些計(jì)算對(duì)于我們可能開(kāi)采的小行星的實(shí)際價(jià)值意味著什么呢?
首先也是最重要的一點(diǎn)是,最近的研究表明,由 “純金屬” 制成的小行星,比如 Psyche 被假定為,很可能是純虛構(gòu)的。雖然這對(duì)于任何一顆價(jià)值不菲的良性小行星來(lái)說(shuō)可能都不是個(gè)好消息,但該研究的另一部分是,即使是最初被認(rèn)為金屬含量相對(duì)較低的小行星,實(shí)際上也有合理的數(shù)量可以經(jīng)濟(jì)地提取。
為了證明這一點(diǎn),該論文詳細(xì)研究了一系列隕石研究,這些隕石相當(dāng)于遺留的小行星,并將 83 種不同元素的“等級(jí)”與在地球表面或附近發(fā)現(xiàn)的礦石進(jìn)行了比較。
由于遙感難以區(qū)分其中一些元素,因此可以進(jìn)行高級(jí)分析技術(shù)的隕石樣本是我們準(zhǔn)確計(jì)算小行星化學(xué)成分的最佳選擇,除了迄今為止返回的少數(shù)完好無(wú)損的小行星樣本。
該數(shù)據(jù)表明,雖然鉑族金屬的濃度低于最初考慮的濃度(因?yàn)樵谝黄P(guān)于小行星成分的基礎(chǔ)論文中進(jìn)行了假設(shè)),但其濃度仍然比同等的陸地礦石高得多。
特別是,一種被稱(chēng)為難熔金屬塊 (RMN) 的材料可能比地球上發(fā)現(xiàn)的任何物質(zhì)或其他類(lèi)型的小行星材料都高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)的 PGM。
RMN 主要存在于鈣鋁內(nèi)含物 (CAI) 結(jié)構(gòu)中,主要存在于 L 型小行星上。L 型小行星是相對(duì)不常見(jiàn)的帶有淡紅色調(diào)的小行星,但我們還沒(méi)有訪問(wèn)過(guò)它們。它們可能由超過(guò) 30% 的 CAI 組成,但在這種情況下,它們可能包含大量可提取的 PGM,而無(wú)需額外處理。
然而,RMN 本身非常小,在微米到亞微米范圍內(nèi),這使得它們首先非常難以加工。因此,從小行星風(fēng)化層中批量提取的濃度可能高達(dá)數(shù)百 ppm,這已經(jīng)比它們?cè)诘厍蝻L(fēng)化層中的濃度高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
當(dāng)觀察用于太空的金屬時(shí),它們的含量與最初預(yù)測(cè)的一樣多,但它們?cè)趯⑺鼈儚难趸癄顟B(tài)加工出來(lái)時(shí)面臨著挑戰(zhàn)。通常,這需要一些高能程序,例如熔融風(fēng)化層電解,以破壞進(jìn)一步加工所需的元素金屬。
同樣,存在先有雞還是先有蛋的問(wèn)題,即擁有足夠大的電源來(lái)執(zhí)行這些過(guò)程,但構(gòu)建它需要需要電源的材料。
最終,如果像 AstroForge 這樣的公司有自己的方式,這個(gè)問(wèn)題就會(huì)消失。請(qǐng)記住,該公司資助了這項(xiàng)研究,其兩位聯(lián)合創(chuàng)始人和 CSM 教授 Kevin Cannon 是合著者。該公司計(jì)劃在 1 月份啟動(dòng)下一個(gè)任務(wù),即與近地小行星會(huì)合,以試圖判斷它們是否是“金屬”的。
也許這項(xiàng)任務(wù)將有助于我們更好地了解我們周?chē)⌒行堑慕M成和價(jià)值。
本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.
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