李賢煥

不同的小行星采礦方案

10月14日，中國首個致力于太空資源開采私營公司起源太空宣布完成天使輪、天使+輪融資，融資金額共計5000萬元人民幣，投資方分別為經緯中國和線性資本。這也是中國商業(yè)航天浪潮下，首次有大筆資金流向民營太空采礦公司。

起源太空正式成立于2017年，創(chuàng)始人兼CEO蘇萌和公司的首席運營官喻天弘都是天體物理學領域的專家，兩人為北大物理系同班同學。

蘇萌曾在哈佛大學師從天體物理學家Martin Elvis，如今他還是香港大學物理系副教授，在香港大學領導一個空間科學實驗室。喻天弘則擁有美國克萊姆森大學天體物理博士學位，曾任殼牌石油公司鉆井平臺安全研發(fā)主管，是小行星、隕石專家和數據處理專家。

起源太空公司早期發(fā)展速度非常緩慢。在2018年底的一次采訪中，蘇萌表示當時公司的運營全靠自己投入，團隊中多名成員都是出于自身的專業(yè)和個人興趣，以兼職的狀態(tài)參與公司的運作，公司也發(fā)不起工資。直到今年7月，蘇萌在出席一場行業(yè)活動時曾透露，當時團隊中有7名全職員工，融資方面則已經完成了一輪融資，第2輪融資工作則在進行當中。

起源太空公司首席運營官喻天弘

中國商業(yè)航天起步已有5年時間，行業(yè)內大批公司取得了明顯的發(fā)展，其中多數公司都圍繞衛(wèi)星應用展開，包括衛(wèi)星設計、發(fā)射、運營應用等。隨著起源太空宣布獲得早期投資，國內終于出現首批“太空礦工”能夠有機會探索他們的太空淘金夢。

太空采礦不是一個全新的概念，如今全球已有超過20家致力于太空采礦的私營航天公司，但到今天為止，這一充滿“錢景”的采礦事業(yè)也還沒有受到所有業(yè)內人士的認可：太空采礦真能實現？是否能在現在就實現？如何應對漫長的投入回報周期？行業(yè)的先行者既然選擇了成為第一個吃螃蟹的人，亦需要獨自承擔這些來自各界的質疑，給出自己的答案。

小行星主帶

太空淘金誘惑

形成淘金熱的根本原因只能是金子，小天體能夠帶來的潛在經濟收益讓首批“太空礦工”將掘金目標放到了地球之外。同時，在經濟利益驅動下，若對小天體有更深入的研究，對推進天文學界的發(fā)展也有所幫助。

蘇萌與小行星采礦結緣于哈佛大學，2007年從北大畢業(yè)后，蘇萌先后在哈佛大學和麻省理工學院學習工作近10年，并獲得了天體物理學博士學位。他在哈佛大學時的導師MartinElvis就是小行星采礦這個專業(yè)最權威的幾個科學家之一。

剛到哈佛大學讀研究生的第一個星期，導師就給了他一個“小行星采礦”的題目做研究。如今，中國第一家小行星采礦的公司正是由蘇萌培育了出來，而Martin Elvis也自然而然地成為了起源太空的顧問。

也就是蘇萌進入哈佛大學之后的幾年內，小行星采礦領域的代表公司Planetary Resources和Deep SpaceIndustries先后成立，并逐漸吸引到對新興市場最為敏銳的投資機構的注意。2017年4月初，高盛就發(fā)布了一份98頁的重磅報告，著重強調了未來20年太空經濟行業(yè)將會增長至萬億美元的龐大規(guī)模。

以小行星采礦為例，高盛認為大多數人都高估了從事這項活動的技術難度和資金成本。事實上，日本的“隼鳥號”（Hayabusa）已經于2010年6月13日攜帶“糸川”（Itokawa）小行星的表面樣本返回地球，如今繼任的隼鳥2號和美國的OSIRIS-REx探測器都已經達到各自的目標小行星附近。

在項目資金上，雖然這類深空活動的花費可能會超過用作通信、導航、遙感的微小衛(wèi)星和小型運載火箭的開發(fā)，但其也并非是一個難以想象的天文數字。根據加州理工學院的估算，未來小行星探測器的成本可能只需數千萬美元，而起源太空公司首席運營官喻天弘認為，“將一顆直徑10米，富含鉑金的小行星帶回地球，估算大概需要50億人民幣?！边@個數字甚至已經超過了目前國內頭部民營火箭企業(yè)的公司估值。當然，如果和這顆小行星最終的價值相對比，50億元人民幣的投入可以說是小巫見大巫了。直徑為10米的富金屬小行星凈重大約是1萬噸，鉑金富含豐度約為1/1000～1/100，如果是1/100的話，那就是100噸鉑金，以200元/克計算，100噸鉑金在今天的價格達到了200億元人民幣。

蘇萌介紹稱，鉑族金屬廣泛應用于催化劑和高端電子元件，是航天、航空、汽車產業(yè)及高科技領域不可或缺的關鍵金屬。而地球周圍小行星中有著近似無限的鉑族金屬資源，比如2017年7月20曰與地球擦肩而過的小行星2011UW-158，僅其中所含估測的鉑金含量就達到5.8萬噸，大約價值1.7萬億美元，而地球每年能開采的鉑金大概只在200噸左右。

還有不容忽視的一類資源就是這些星體上可能蘊含的珍貴水資源，不久之前，NASA的OSIRIS-REx探測器僅僅登陸B(tài)ennu小行星一周之后就檢測到了含水的黏土礦物，如果小行星的中的水資源被大量開發(fā)使用，那么其對于空間站的運營、載人深空探索和太空基地的建設將大有裨益。

“10年時間把礦帶回來”

起源太空將漫長的采礦過程分為“找礦探礦

占礦采礦返回”五個階段，目前還處在“找”這個階段。今年9月，該公司的一個小型紫外光學望遠鏡已經搭載在一顆商業(yè)衛(wèi)星上并成功發(fā)射升空，公司表示其主要目標是是實時監(jiān)測小天體與大氣層撞擊事件，研究小天體成分特征，建立自家獨有的太空資源數據庫。這有助于尋找價值高、合適開采的小行星。

2018年初，起源太空與香港大學、南京大學、北京空間機電研究所、北京航天馭星科技有限公司聯(lián)合成立了“空間科學先進載荷與應用聯(lián)合創(chuàng)新研究院”，旨在科學工程項目研究與推進立項、空間科學目標研究、先進載荷技術研究、人才培養(yǎng)等領域開展合作，實現協(xié)同創(chuàng)新，加速行業(yè)發(fā)展。

此外，起源太空還作為工程總體單位牽頭研制“龍蝦眼x射線軌道探測器”，針對新型x射線成像設備在空間科學、天文觀測、航天遙感、深空探測等領域中的應用?！拔覀冇媱?020年到2021年發(fā)射航天器去小行星上探測，也就是落實‘探這個步驟，當然也有可能是將探、落、采這幾個步驟結合在一起同時推進?！庇魈旌胝f。

太空采礦的主要目標是靠近地球的小天體，這些小天體大部分分布在火星和木星軌道之間，那里有一個被稱為主帶的小行星帶，主帶上的小行星由于引力的影響，會時不時跑到地球周圍。人類現在大概發(fā)現了兩萬多顆小天體，它們不僅含有非常豐富的太空資源，而且比月球、火星的資源要容易開采很多倍，所以這些小天體將會成為我們走向太空的第一步。蘇萌表示，有些小天體會周期性的靠近地球，當小天體離地球的距離能夠低于0.2AU（即地球到太陽距離的1/5，約為3000萬公里），在距離上就利于我們對天體的探測以及后續(xù)的開采工作。

從采礦的角度，太空采礦最簡單的方式就是尋找足夠小的小天體（直徑約10米），改變其運行軌道，使其進入到地月軌道，下一步才是將其帶回地球。蘇萌表示，對起源太空來說，現階段無可避免地需要花錢來證明：我們具備足夠的技術能力采回小天體，再往后就是慢慢將成本降低的過程。

“重新定義自然資源”

除了要尋找相對容易開采的天體，包括距離更近、直徑更小的天體，降低成本的另一個關鍵就是依賴航天技術的提升，現階段一個關鍵技術難題是：如何實現足夠的推力讓小天體改變軌道，需要讓微小衛(wèi)星落在天體表面，依靠自身的動力對小天體長時間施加推力，緩慢改變軌道。目前較為成熟的方案是依賴太陽能，衛(wèi)星通過電推進系統(tǒng)產生推力。蘇萌表示，目前20U立方星（衛(wèi)星體積約為20立方分米）的推力大小能達到100毫牛左右，但還不足夠。他表示若能將推力提升到1牛，那就足以在理想的時間內改變10米級小天體的運行軌道。

可以肯定的是，在起源太空的項目推進過程中，勢必會遇到不少的問題，包括如何解決成本高企、遠距離空間通信、動力裝置和推進系統(tǒng)選擇等諸多問題。蘇萌表示，起源太空的初步計劃是：五年內實現改變小天體軌道，讓其進入地月軌道。10年左右的時間能夠將目標小天體帶回來，同時采回來的天體所帶來的價值能夠抵消投入的成本。

商機，還是泡沫？

冷靜地說，在人類對太空探索遠談不上充足的今天，進行太空采礦仍然是一件前無古人的事情。是否真的要去太空采礦？現有的技術是否真的能夠支持太空淘金夢？這都是行業(yè)內普遍存在的質疑，也是行業(yè)先行者需要面對的問題。

事實上，相同的太空淘金夢也在民營航天最發(fā)達的美國出現，但最終這股淘金熱成為泡沫。2012年-2013年，被視為是小行星采礦領域的代表公司Planetary Resources和Deep SpaceIndustries在美國先后成立，并逐漸吸引到對新興市場最為敏銳的投資機構的注意。

當時兩家公司創(chuàng)始人都是航天領域的老兵，欲在商業(yè)航天蓬勃發(fā)展的趨勢中開拓一片新的市場。其中Planetary Resources有著稱得上華麗的背景，團隊有著深厚的航天領域背景，曾參與到包括火星探測器在內的多個航天器的研制工作。在2016年，公司已經拿下5000萬美元融資，眾多明星投資者為其站臺，比如谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇、前谷歌CEO埃里克·施密特、《阿凡達》電影導演詹姆斯卡梅倫等。相比之下，Deep Space Industries融資額并不高，僅有350萬美元，并手握一些來自政府的合同。

在過去數年時間里，這兩個太空采礦領域的先行者，都將早期目標鎖定為能在太空中挖掘水，作為原料將其分解成氧氣+氫氣，或是直接加熱成氣態(tài)，為航天器提供動力。PlanetaryResources聯(lián)合創(chuàng)始人Eric Anderson曾預測，到21世紀20年代中期，這個目標就有可能實現：從靠近地球的小行星上提取冰，并將其作為其他任務的推進劑在太空銷售。

但事實證明，現實并沒有他們描繪的那般順利，被寄予厚望的兩家公司并沒有實現采礦的目標。具體來說，它們甚至還沒有找到任何一個合適的開采目標。多年時間過去，兩家公司共同描繪出了美好的未來圖景，并沒能在技術上取得太多的進步，最終投資者也不愿繼續(xù)加碼。最終這股淘金熱如泡沫般破滅。2018年下半年，有消息傳出Planetary Resources已經開始拍賣公司設備，隨后被一家位于紐約的區(qū)塊鏈軟件公司ConsenSys收購。今年年初，DeepSpace Industries被商業(yè)航天公司Bradford space收購，采礦事業(yè)就此沒了音訊。

喬治·華盛頓大學空間政策研究所所長Henry Hertzfeld曾為Planetary Resources提供咨詢服務。對于公司最后走向被收購的結局，他表示太空采礦事業(yè)是成本高昂且有風險的。他進一步指出，這些公司并沒有創(chuàng)造營收，而在這種情況下，市場留給他們時間是非常有限的。這一說法強調了營收的重要性。一家國內衛(wèi)星公司創(chuàng)始人也曾向DeepTech表達過類似看法，他認為太空采礦所需周期太長同時還特別燒錢，因此必須有一個“能躺著能掙錢的業(yè)務”才能支持這樣的長遠計劃和雄心壯志。

在這個問題上，蘇萌表示，將小天體采回地球需要10年甚至20年時間，但公司不能夠等到采回后才出售獲得收入。他強調，采礦是最終的目標，但在“找探

占采回”的過程中也要找到其他的商業(yè)模式，形成自我造血能力，這也正是起源太空的目標之一。（摘自美《深科技》）（編輯/華生）