首个太空采矿机器人惊艳亮相！西方酸溜溜：中国人圈地圈到太空了

摘要：所谓资源，即指一切可供人类开发利用的物质、能量以及信息。随着地球资源的逐步枯竭，人们开始将目光瞄向了太空。前不久，中国矿业大学研发出了全国首台太空采矿机器人，太空采矿的序幕或许将就此拉开。

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所谓资源，即指一切可供人类开发利用的物质、能量以及信息。随着地球资源的逐步枯竭，人们开始将目光瞄向了太空。前不久，中国矿业大学研发出了全国首台太空采矿机器人，太空采矿的序幕或许将就此拉开。

根据介绍，这款太空采矿机器人能在低微重力或始终环境下，完成地外星体的地质勘探以及矿物采集任务。目前已经实现了太空微重力的等效实验，在月壤模拟环境下实现了行走、锚固以及采样。

现在这款太空采矿机器人的原型机已经通过了有关部门的专利初审，它的出现究竟具备什么意义？又将为我们揭开一个怎样的时代？

太空采矿机器人的主要应用场景是地外星体上的地质勘探和矿物采集任务，其中钻探自然是必备技能。在地球重力环境下，机器人的自重就足以支撑钻头持续钻探。

但月球表面的重力加速度大约只有1.62/m²，重力只有地球的1/6，且大多数小行星都是低微重力。在这种环境下，钻头如何下探至行星地表以下就成了难题。

为了解决微重力环境引发的失重漂移以及钻探难题，刘新华教授领衔的团队想到了昆虫的爪刺结构，并尝试对太空采矿机器人采取六足模式方案。

所谓的六足模式，即分为三个轮足和三个爪足，足末端有车轮和锚固两种配置，能在微重力环境下提供更强大的附着能力和抓地能力。即便在月表也可以随时随地的进行固定采样，并根据地形自由移动。

解决微重环境只是太空采矿机器人研发的第一步，科研团队还要面临极端温差、太空辐射、自重体积以及真空环境等一系列难题。为了保证万无一失，科研团队还特意建设了一个训练场来反复进行环境测试。

据科研人员介绍，该训练场搭建一方面是为了模拟近地小行星的表面风化，因此选择以沙壤为主。另一方面则是模拟微重力环境，因此选择悬吊机构，利用垂直悬吊来抵消重力，实现微重力环境的变化。

通过在沙盘上的反复测试，目前太空采矿机器人的六足悬架系统和离合器已经磨合的相当协调，能助力机器人根据实时环境自主调节形状结构，去主动适应地外行星的地表环境。

考虑到月球表面不乏极端环境，科研团队还将采矿机器人送往全国重点实验室进行了进阶训练，以便日后能顺利在月表进行开采活动。

这个重点实验室主要负责模拟月球原位环境，包括超高真空以及1/6G重力场等等。月球不同地区的极端温差能达到380℃，这将对采矿机器人的稳定性造成严峻考验。

矿业大学全国重点实验室副教授李瑞林说道：通过将月表环境模拟出来，再铺设上和月壤相似的模拟月壤，将月球特性高度重现。这个时候我们再去做实验，就能获得和月球上基本一样的数据。

向外太空发展是人类社会文明进步的一个重要阶段，而想要去外星球发展，第一步需要解决的就是资源问题。太空采矿机器人的诞生，则向我们亲手揭开了一个太空资源的全新时代。

太空资源时代

2019年《世界能源统计年鉴》显示，油气以及煤矿资源占到全球能源供给的85%，而地球上的油气资源储量最多只能维持50年左右的消耗。

此外像黑色金属、轻金属、重金属以及稀有金属等诸多宝贵矿产也面临着枯竭的险境。霍金曾做出过预言：在未来100年内，人们必须离开地球，去太空中寻求新的生存家园。

地球之外的太空资源是极其丰富的，仅太阳系内，就有月球、火星、小行星等诸多蕴藏丰富矿产资源的天体。彗星上也蕴含着充沛的氢能资源，至于太阳系外的浩瀚宇宙，各类丰富资源更是不计其数、应有尽有。

Asterank数据库曾对已经充分探测的997颗小行星进行了价值估测，结果显示其中701颗行星的价值均超过了100万亿美元，可见太空资源开发是一个价值无量的巨大市场。

太空采矿就是指利用空间技术、空间信息科学、采矿学以及天文学等各类理论方法，对太空资源进行从近地到深空、从表层到深部的定位、评估和开发冶炼的科学技术。

太空采矿的前提自然是找矿，太空矿产资源分布广泛、种类复杂，我国此前主要对月球的表面和浅层矿产进行了探测，并大致掌握了各类资源的全月分布。

我们发现，月球的月壤和月岩中几乎存在所有地球组成物质的化学元素，还有铬、镍、钾、钠、镁、铜等诸多金属矿产资源。粗略估计，月球克里普岩中的稀土储量至少有200亿吨，铀储量为3.6亿吨。相比之下，地球上的稀土和铀资源量仅有1亿吨和160万吨。更别提月球表面的60万吨He核聚变资源，地球总储量更是仅有500千克。

迄今为止，人们已经在太阳系中观测到超过130万颗小行星，其中绝大多数行星都分布于火星和木星的古驿道之间。按照光谱特征可分为碳质小行星、金属质小行星以及硅质小行星。

这其中金属质小行星主要由铁、镍组成，含有丰富的铂族矿物和稀土，并且矿石品位远超地球，无需深钻就能轻松冶炼开采。碳质小行星占到小行星总量的75%，这类行星富含碳、氢、氧、氮元素，可充当深空探索的物资补给站，对人类的太空采矿活动大有裨益。

太空资源开发是一项极其复杂的系统工程，人们主要通过遥感技术来对天体矿产进行远程探测，又根据小行星光谱分析得到具体的开采价值判断。那到了具体的采矿环节，我们在地球上所常用的精密检测技术又是否可行呢？

由于太空行星环境和地球相差极大，人类矿工根本无法进行太空正常作业，所有的太空开采活动只能通过智能机器人来完成。对于无人开采来说，最主要的危险还是来自于外部环境的温差、太空辐射、天体碰撞以及冷却问题等等，这些都有待世界科研团队去一一克服。

除了中国外，美国、日本、俄罗斯和欧洲近些年来都在加紧对太空资源的前期探索。像美国早在2004年就提出了太空探索愿景，并要求NASA开发新技术去探索月球资源环境。2007年NASA局长对外宣布太空经济时代已经全面来临，并于2015年发布了《空间技术路线图》，指出原位资源利用是载人深空探索的关键技术。