更新时间：2025-05-20 20:10作者：佚名
资料来源：人们每天
图1：华盛科技大学提出的Lunar Xuanwu基础的模拟图。
华盛顿科技大学提供的照片
图2：空间挖掘机器人测试机。
由中国采矿与技术大学提供的照片
广阔的宇宙中包含的丰富资源一直吸引科学家探索。不久前，中国矿业与技术大学开发了我国家的第一个太空挖掘机器人。这一技术突破再次吸引了人们对太空资源的关注。为了追求太空采矿的梦想，科学家在太空资源探索，钻井技术和现场利用方面进行了一系列探索和研究。 “星际矿工”采矿方式如何？在这个问题上，“看边界”，让我们看看空间采矿与现实的距离。
—— editor
为什么要去？
它不仅可以获得外星资源，还可以推动深空探索技术的发展
人们渴望采用太空开采，他们最直接的需求是获得太空资源，以应对将来可能会耗尽地球矿产资源的问题。
空间有什么资源？更不用说遥远的过去，太阳系中的月球和小行星包含丰富的资源，其中一些资源在地球上缺乏。科学家发现，月球土壤富含太阳风气，包括——氦3，这是可控核融合的重要原料。月球上广泛分布的krip岩石富含thor和稀土元素，并具有相当大的储量。
在木星和火星轨道之间，有一个小行星带，主要由岩石和金属制成的小天体组成。这些小的天体富含铁，镍，钴，铂金属金属等以及水冰和氢氧化物，可用于太空基础设施，能源供应和生命支持等。
空间采矿不仅如此。 “空间采矿与太空技术，采矿，太空信息技术，天文学，行星科学等密切相关，并可以推动科学，技术和太空探索的发展。”中国矿业与技术大学机械与电气工程学院教授Liu Xinhua说。
由于其集中资源，巨大的发展潜力和低技术阈值，近地小行星已经成为科学界的热门话题。 Liu Xinhua介绍了小行星带中的白金群金属储量令人赞叹。直径为1公里的小行星可能含有1亿吨铂，其潜在的采矿价值很高。
哪些太空资源值得采矿？在郑云丘恩（Zheng Yongchun）的观点，广东的深门科学博物馆主任以及深圳技术大学的教授，太空资源主要包括两个方面，即，一些高价值资源在地球上稀缺，值得巨大的利用成本来剥削的资源以及长期太空生活所需的资源（例如有机物和水（例如有机物））。 “某些资源是从地球带来的，成本很高，必须使用。”郑云说。
哈勃曾经对小行星带中的精神星进行光谱分析，并发现其金属含量高达82.5，其中大多数金属都暴露于表面。
郑尚解释说，小行星是太阳系形成后的残基，有些主要是岩石，有些主要是金属。据估计，Lingshen Star的主要成分是硅酸盐岩石和金属，例如铁和镍。
什么困难？
深空通信，能源供应，运输和物流都面临着巨大的挑战
空间挖掘是一个长期且极其复杂的系统项目。
首先，存在微重力环境操作的挑战。小行星的质量相对较小，重力极低，有些甚至接近零重力。在这样的环境中，传统的采矿设备很难稳定运行，并且由于反作用力可能会失控，并且矿石收集和运输效率极低。
“我们的团队开发的太空挖掘机器人具有6英尺模式的基本形式，具有3轮脚和3爪的脚，主要是为了适应太空中的微重力环境。” Liu Xinhua说，为了解决失重引起的漂移，科学研究团队模拟了昆虫的爪状结构，并设计了特殊的爪状脚。
除了微重力的问题外，太空挖掘还必须在利用原位资源，极端辐射以及深空通信，能源供应，运输和后勤方面的困难方面面临技术限制，这是一个巨大的挑战。
以能源供应为例，传统的深空探索取决于太阳能，而深空或小行星带中的光照明很弱，太阳能电池的效率显着下降。小核反应堆仍处于测试阶段，其稳定性和安全性应得到验证。 Liu Xinhua说：“长期任务依赖于可持续能源，现有技术很难满足高能消费需求。”
“从深空中运输矿石需要克服巨大的引力场，并且燃油消耗成本非常高；如果使用资源来建造月球和火星基地，轨道运输站，以及可重复的运输系统，并且当前的技术较低，那么当前的技术较低。”
为了解决一系列问题，Liu Xinhua教授的团队模拟了实验室中的近地小行星环境，并验证了地面上太空采矿机器人的工作。结果表明，机器人结合了车轮脚和爪脚的设计，可以适应月球和小行星的复杂地形，整合运动，锚定，钻孔和采样功能，并可以同时处理多个资源。此外，通过模拟微重力的悬架机制测试了机器人运动特性的可行性。
“挖掘的成本主要与承载能力有关。”郑尚说，*降低从地球到太空的运输成本是“星际开采”的先决条件，因此实现重新使用火箭非常重要。
前景是什么？
相关研究处于早期阶段，科学家正在资源探索，钻探技术和其他方面进行探索。
关于太空开采的研究仍处于起步阶段。经过半个多世纪的深空探索，人类积累了丰富的数据和早期技术。一些技术已经进行了转换和加深，将来可以在太空采矿中使用，例如资源探索，钻井技术和现场资源利用率。
在太空采矿设备的研究和开发方面，刘新华社说，国际科学界推广的研究和发展主要集中在自动机器人，原地资源利用率，微重力环境运营，有效的能源系统和材料技术上。例如，日本和美国已成功验证了小行星采样技术。 NASA专门为月球开采设计了机器人，配备了旋转开挖臂，可在低重力环境中有效收集月球土壤。
“在短期内，实验挖掘将针对月球和小行星，促进技术验证和商业探索；在中期和长期，预计将扩大空间开采，支持月球和火星基地的建设，并生下空间经济。”刘新华说。
郑东兴（Zheng Yongchun）认为，空间开采的主要目的是满足未来人类在太空中人类的长期生活需求，例如建立月球基地，火星城市等。
太空挖掘机器人的未来形式是什么？
在Liu Xinhua的视野中，它是一个完全自主的“太空工厂”，也就是说，它具有自我修复功能和跨核适应性，可以远程控制，或者通过大脑计算机接口实现深层人机融合。为了实现这些目标，这取决于人工智能，材料科学和能源技术的突破以及全球空间资源开发中的深入合作。
空间采矿机器人仍处于连续改进。 “团队将继续从模块化，智能和有效的资源利用方面进行优化。”刘新华说。