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所謂資源，即指一切可供人類開發利用的物質、能量以及信息。隨著地球資源的逐步枯竭，人們開始將目光瞄向了太空。前不久，中國礦業大學研發出了全國首臺太空采礦機器人，太空采礦的序幕或許將就此拉開。

根據介紹，這款太空采礦機器人能在低微重力或始終環境下，完成地外星體的地質勘探以及礦物采集任務。目前已經實現了太空微重力的等效實驗，在月壤模擬環境下實現了行走、錨固以及采樣。

現在這款太空采礦機器人的原型機已經通過了有關部門的專利初審，它的出現究竟具備什么意義？又將為我們揭開一個怎樣的時代？

太空采礦專家

太空采礦機器人的主要應用場景是地外星體上的地質勘探和礦物采集任務，其中鉆探自然是必備技能。在地球重力環境下，機器人的自重就足以支撐鉆頭持續鉆探。

但月球表面的重力加速度大約只有1.62/m2，重力只有地球的1/6，且大多數小行星都是低微重力。在這種環境下，鉆頭如何下探至行星地表以下就成了難題。

為了解決微重力環境引發的失重漂移以及鉆探難題，劉新華教授領銜的團隊想到了昆蟲的爪刺結構，并嘗試對太空采礦機器人采取六足模式方案。

所謂的六足模式，即分為三個輪足和三個爪足，足末端有車輪和錨固兩種配置，能在微重力環境下提供更強大的附著能力和抓地能力。即便在月表也可以隨時隨地的進行固定采樣，并根據地形自由移動。

解決微重環境只是太空采礦機器人研發的第一步，科研團隊還要面臨極端溫差、太空輻射、自重體積以及真空環境等一系列難題。為了保證萬無一失，科研團隊還特意建設了一個訓練場來反復進行環境測試。

據科研人員介紹，該訓練場搭建一方面是為了模擬近地小行星的表面風化，因此選擇以沙壤為主。另一方面則是模擬微重力環境，因此選擇懸吊機構，利用垂直懸吊來抵消重力，實現微重力環境的變化。

通過在沙盤上的反復測試，目前太空采礦機器人的六足懸架系統和離合器已經磨合的相當協調，能助力機器人根據實時環境自主調節形狀結構，去主動適應地外行星的地表環境。

考慮到月球表面不乏極端環境，科研團隊還將采礦機器人送往全國重點實驗室進行了進階訓練，以便日后能順利在月表進行開采活動。

這個重點實驗室主要負責模擬月球原位環境，包括超高真空以及1/6G重力場等等。月球不同地區的極端溫差能達到380℃，這將對采礦機器人的穩定性造成嚴峻考驗。

礦業大學全國重點實驗室副教授李瑞林說道：通過將月表環境模擬出來，再鋪設上和月壤相似的模擬月壤，將月球特性高度重現。這個時候我們再去做實驗，就能獲得和月球上基本一樣的數據。

向外太空發展是人類社會文明進步的一個重要階段，而想要去外星球發展，第一步需要解決的就是資源問題。太空采礦機器人的誕生，則向我們親手揭開了一個太空資源的全新時代。

太空資源時代

2019年《世界能源統計年鑒》顯示，油氣以及煤礦資源占到全球能源供給的85%，而地球上的油氣資源儲量最多只能維持50年左右的消耗。

此外像黑色金屬、輕金屬、重金屬以及稀有金屬等諸多寶貴礦產也面臨著枯竭的險境?；艚鹪龀鲞^預言：在未來100年內，人們必須離開地球，去太空中尋求新的生存家園。

地球之外的太空資源是極其豐富的，僅太陽系內，就有月球、火星、小行星等諸多蘊藏豐富礦產資源的天體。彗星上也蘊含著充沛的氫能資源，至于太陽系外的浩瀚宇宙，各類豐富資源更是不計其數、應有盡有。

Asterank數據庫曾對已經充分探測的997顆小行星進行了價值估測，結果顯示其中701顆行星的價值均超過了100萬億美元，可見太空資源開發是一個價值無量的巨大市場。

太空采礦就是指利用空間技術、空間信息科學、采礦學以及天文學等各類理論方法，對太空資源進行從近地到深空、從表層到深部的定位、評估和開發冶煉的科學技術。

太空采礦的前提自然是找礦，太空礦產資源分布廣泛、種類復雜，我國此前主要對月球的表面和淺層礦產進行了探測，并大致掌握了各類資源的全月分布。

我們發現，月球的月壤和月巖中幾乎存在所有地球組成物質的化學元素，還有鉻、鎳、鉀、鈉、鎂、銅等諸多金屬礦產資源。粗略估計，月球克里普巖中的稀土儲量至少有200億噸，鈾儲量為3.6億噸。相比之下，地球上的稀土和鈾資源量僅有1億噸和160萬噸。更別提月球表面的60萬噸He核聚變資源，地球總儲量更是僅有500千克。

迄今為止，人們已經在太陽系中觀測到超過130萬顆小行星，其中絕大多數行星都分布于火星和木星的古驛道之間。按照光譜特征可分為碳質小行星、金屬質小行星以及硅質小行星。

這其中金屬質小行星主要由鐵、鎳組成，含有豐富的鉑族礦物和稀土，并且礦石品位遠超地球，無需深鉆就能輕松冶煉開采。碳質小行星占到小行星總量的75%，這類行星富含碳、氫、氧、氮元素，可充當深空探索的物資補給站，對人類的太空采礦活動大有裨益。

太空資源開發是一項極其復雜的系統工程，人們主要通過遙感技術來對天體礦產進行遠程探測，又根據小行星光譜分析得到具體的開采價值判斷。那到了具體的采礦環節，我們在地球上所常用的精密檢測技術又是否可行呢？

由于太空行星環境和地球相差極大，人類礦工根本無法進行太空正常作業，所有的太空開采活動只能通過智能機器人來完成。對于無人開采來說，最主要的危險還是來自于外部環境的溫差、太空輻射、天體碰撞以及冷卻問題等等，這些都有待世界科研團隊去一一克服。

除了中國外，美國、日本、俄羅斯和歐洲近些年來都在加緊對太空資源的前期探索。像美國早在2004年就提出了太空探索愿景，并要求NASA開發新技術去探索月球資源環境。2007年NASA局長對外宣布太空經濟時代已經全面來臨，并于2015年發布了《空間技術路線圖》，指出原位資源利用是載人深空探索的關鍵技術。

2020年特朗普簽署行政令，要求為美國開發太空資源項目提供一切政策支持。同年NASA發布了阿爾忒彌斯計劃大綱，演示了如何在月球上生產水、燃料以及各類供應品。2023年NASA發射金屬質小行星探測任務，要去探索金屬質小行星的商業開采可能。

中國在深空探測和載人航天領域的成就同樣矚目，在探月工程四期中，我國明確提到要利用嫦娥八號開展月面原位資源的技術試驗。后續的天問任務、載人登火等一系列航天工程，都是為小天體資源探索利用打基礎、做準備。