近地小天体采矿体系构想及效益初步评估

近地小天体赋存丰富的矿产资源。近地小天体采矿不仅可获取地球可持续发展所需的铂族和稀土等稀贵金属矿产,也可为后续建立空间基础设施以及星际航行提供大量必需物资,已成为当前国际航天的前沿方向并逐步具备工程技术的可实现性。本文分析了近地小天体的资源特征,从低成本、规模化、经济性的角度,提出了近地小天体采矿体系构想和方案框架设想,并初步建立了可开采矿物总量的评估方法和以资源净收益为目标的小天体采矿效益评估方法。分析表明:即使直径50 m的近地小天体价值可达万亿元人民币,但对于近地小天体采矿任务需综合考虑矿物运输成本和获得的矿物收益,从而选择合适速度增量范围内的小天体开采目标;为在一定可达性下获得较高的净收益,需在小天体附近对矿物进行分选,提升矿石品位,同时需进行水资源提取并原位制备推进剂。

含冰模拟月壤水资源提取实验研究

地外水资源不仅可以确保人类在地外的生存,还能够通过光化学反应分解生成H2为火箭补给燃料,是原位资源利用的关键物质资源。文章首先对地外水资源的探测情况以及提取方法研究现状进行综述,然后基于提出的水资源提取新方法搭建了含冰模拟月壤水提取实验装置,并以CUG-1A模拟月壤为原料开展了初步的实验研究。结果显示:对于初始含冰量10%、初始温度-15℃的含冰模拟月壤,在500 W加热功率下,1 h之后收集到的冷凝水量为15 g。

月球探测 势在必行

月球作为地球唯一的一颗卫星，从古到今一直牵动着人类的梦想。月球之所以能吸引着人类对它进行探测和开发，是因为月球能够提供解决人类所担忧的能源资源的条件；月球作为一个永久性的空间站和其具有的特殊环境，为人类提供了开展深空探测活动的场所，并将成为新兴工业的基地。鉴于国外深空探测发展的历史和现状，特别是一度平静了２０多年的月球，而今又重新成为世界关注的焦点，登月的热潮又再度兴起，以及我国多年来空间科学和航天技术所取得的成就和发展，可以预测到，从现在起到２１世纪初叶，开展深空探测活动将是我国航天技术发展的重要领域之一，进行月球探测的时机已经成熟。