中国航天天工开物计划：瞄准小天体资源开采，探索太空采矿的未来

中国科研这么多年，最强的一项是什么呢？就是真的有按计划做事情。要说到太空采矿，我们要看回这个2005年的报纸。在2004年的时候，就提出中国探月要分三步走。而且到现在为止，我们也看到，已经都实现了。

那么到了2023年8月19日，中国宇航学会第一届空间科学与试验学术交流会在北京召开，会议以探索浩瀚宇宙、开发太空资源为主题，对太空资源开发利用进行深入探讨。《中国航天报》提到一个宏伟的计划——中国正在布局全太阳系资源开发，而且把步骤都想清楚了，简单概括就是“勘、采、用”三步走。什么时候做什么事，也大致划出了几个时间节点：2035年、2050年、2075年，一直到2100年。说白了，就是未来这几十年里，中国人不仅要继续探索太空，还要想办法把太空里的资源用起来。

这个思路其实很朴实，就像古人说的天工开物，只不过这次舞台不在山川大地，而在无边的宇宙。

第一步：由近到远，月球是起点站

计划里反复提到，要从近的开始，一步步往外走。那最近的、也是最关键的一站，就是月球。

为什么是月球？因为它离得最近，去得多，了解也相对多一些。以后不管是去更远的火星，还是小行星带，月球都可能成为一个重要的中转站甚至补给点。按照设想，未来我们会先在月球上建立资源开发设施，尤其是利用月球上的水冰资源——水能分解成氢和氧，既是呼吸所需的氧气，也是火箭燃料的来源。

有了月球这个基础，再逐步向近地小行星、火星、主带小行星甚至木星的卫星推进，像搭积木一样，一步步在外太空建立资源补给站。这些站点可能设在地月之间的拉格朗日L1点、日地之间的L1/L2点等等，这些位置引力比较平衡，适合长期驻留和补给。慢慢地，就能形成一张覆盖太阳系的“资源探索网络”。

第二步：建体系，让太空资源活动起来

光有站点还不够，还得有配套的交通网和工厂。所以计划里也提到，要建设一套完整的太空资源开发基础设施。

比如太空资源补给站，就像高速路上的服务区；太空资源运输通道，相当于固定的货运线路；地外天体采矿站，是原料的源头；太空资源加工站，是把采回来的东西变成可用的材料；还有太空资源低成本返回通道，让这些资源能比较经济地运回地球，或者供给其他太空任务使用。

这些设施连在一起，才能支撑起从月球、到近地小天体、到火星、再到小行星带甚至更远星体的资源开发体系。最终目标，是让太空资源的利用形成规模，甚至能商业化运作——不再仅仅是国家主导的科研工程，而是可以持续运营的太空产业。

第三步：攻克关键技术，一步一个脚印

想法很大，路得一步步走。要实现上面这些，离不开一系列关键技术的突破。

计划里列举了几个重点方向：怎么更便宜、更频繁地进出空间；怎么在太空里高效运输；怎么实现太空中的燃料与物资补给；怎么在外星球上采矿；又怎么在太空环境下把原材料加工成真正可用的产品。

对，说到这里，你就看到早在2023年，就谈到了怎么在外星球上采矿。

具体来说，比如得解决低成本返回的问题，不然运东西回来比东西本身还贵，就失去了意义；要发展航班化运输，让太空货运像民航一样有一定班次和可靠性；还要研发那些补给站、采矿站、加工站的实际建造与运行技术……这些都是硬骨头，需要长期投入、持续攻关。

如果你仔细看这份太阳系资源开发计划，会发现月球这个词出现的频率特别高。这其实透露了一个很清晰的信号：中国的深空探索，正以探月工程为基石，逐步向外延伸。

可以说，嫦娥工程一次次成功“绕、落、回”，不仅仅是为了带回几颗月壤，它更是在测试技术、积累经验、验证能力。如何在月球上着陆？如何采样？如何从月面起飞？如何远程控制？这些能力，以后去火星、去小行星，都用得上。月球就像是一个试炼场，所有在月球上成熟的技术，都可以成为走向更远深空的跳板。

而太空的矿产有哪些是我们国家建设需要的呢？

必须要承认啊，一些稀有金属在地壳中含量极低，但开采和消耗巨大（如铂族金属、稀土元素）。部分小行星，尤其是M型（金属型）小行星，被认为是太阳系形成初期行星核的残骸，富含铁、镍、钴、铂、金等金属，其储量可能远超地球。开采它们可以满足未来高科技产业（如高端催化剂、永磁体、电子产品）的长期需求。

而这次天工开物计划重点要攻克四大关键技术：小天体资源勘查（先找到有价值的小天体，摸清资源分布）、智能自主开采（让采矿设备在无人操控下自动挖矿）、低成本转移运输（把采到的资源以省钱的方式运回来或送到太空需要的地方）、在轨处理（在太空中直接处理资源，比如把水冰变成燃料，不用都运回地球）。

第一类：支撑生命和燃料的挥发性资源

水：这是必需品。除了维持宇航员生命，它电解后就是火箭燃料，还能作为防辐射屏障。主要存在于C型（碳质）小行星和月球两极永久阴影区的冰中。

氢和氧：从水中电解获得，是呼吸和推进的基础。所以一直以来，各个国家的航天计划中都有一项，就是要找太空中的水，飞去火星的探测器和机器人，飞得更远的航天器都有这一项任务。

第二类：用于建设和制造的结构材料

铁、镍、钴：来自M型小行星和月球土壤。是建造太空设施、飞船部件的基础金属。

硅、铝、钛、镁：广泛存在于月球土壤（月壤）和S型（石质）小行星中。可用于制造太阳能电池板、金属合金和复合材料。

稀土元素：某些小行星可能富含。对制造高性能永磁体、特种合金和电子元件至关重要。

第三类：高价值和高技术的特种资源

铂族金属：主要来自M型小行星。在地球上是极稀缺的工业催化剂（如汽车三元催化器），在氢能经济、化工和高端电子领域不可或缺。

氦-3：这是一种近乎完美的核聚变燃料（无中子，放射性小）。地球储量极少，但在月球土壤中由于太阳风长期注入，有相对丰富的储量（估计超过百万吨）。

不过啊，配合最近的一些事情，我觉得最重要的还是先把天问二号搞好。

因为现阶段要做的，还是尽量做到采样返回。其他的就是看天问二号7月份以后的接近一年的近距观测，找好合适的采样点，对整个小行星进行扫描、建模、分析成分什么的，然后进一步降到3km的小行星停泊点。

还是那句话，中国科研做事，真的是有计划一步一步地前进的。