人类开采太空资源的第一选择是什么?
来自小行星的首款产品将会是不太珍贵的水。对火箭科学家来说,水是推进剂的原材料。从地球将水发射到太空会消耗大量的推进剂,这使得整个过程显得得不偿失。幸运的是,在太空中,水的蕴含量也十分丰富。
水可以被轻松地从粘土矿物中提取出来,而这种粘土矿在被称为碳质小行星的普通天体中十分常见。当与矿物分离后,水就会被电解成氢和氧,用于制造火箭推进剂,它们是火箭燃料的关键成分。在太空中使用火箭推进剂将降低在太空中做其他事情的成本,从而为地球以外的供应链和运输网络形成良性循环。
谁会购买由小行星上提取的水制成的火箭燃料?一种想法是将其出售给电信公司,以支持它们将卫星送入轨道。10年前,大多数卫星都是附在小型火箭上发射的。火箭最初将卫星送入地球同步传输轨道上,这是个椭圆形轨道,它的近地点距地球表面只有数百公里,而远地点约为36000公里。火箭运动到远地点后在那里点火,并继续环绕轨道飞行,以便卫星可以开始向客户销售数据。然而,使用一次性的火箭发射卫星的成本非常高。如今,大多数卫星的所有者会在火箭上安置轻量级的电动推力器。这样的推进器更便宜,效率更高,但功率更小。卫星到达最终轨道需要6到12个月的时间。而时间就是金钱,所以这种延迟仍然会让卫星所有者损失数亿美元的收入。
采矿公司可以把水卖给太空运输公司,后者将利用它来为停在地球轨道上的太空拖船补充能源。这艘拖船将与新发射的地球同步传输轨道卫星对接,并在一天之内迅速将其送入最终轨道。根据我们的计算,这项服务的总费用,包括资本回收、财务费用、保险和所有各方的利润,将比现行方法损失的收入更少,所以这是个很有前景的商业案例。唯一的问题是,是否有足够的早期客户来建立服务。
投资太空采矿是对我们未来的安全押注,是他们能做的最安全的赌注之一。与当前的商业运作相比,美国宇航局和其他航天机构将以更少的成本支持更多的科学探索,并产生更大的地缘政治影响力。拯救地球和提高我们的生活质量可能只是我们免费获得的额外好处。