——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報
近日,美國國家航空航天局(NASA)宣布,將在2022年前去探訪一顆神秘的金屬小行星——靈神星。
科學(xué)家之所以對這顆小行星產(chǎn)生濃厚興趣,是因為其全部由金屬構(gòu)成,包括鐵、鎳、黃金、鉑金等。
就在前不久,我國著名空間飛行器總體、信息處理專家葉培建院士在一次小行星探測學(xué)術(shù)報告會上也表示,我國正規(guī)劃實施小行星探測任務(wù),并預(yù)計于2020年后發(fā)射小行星探測器。
那么,各國爭先探測小行星的意義是什么?迄今我國在小行星探測上取得了哪些階段性進(jìn)展,還有哪些技術(shù)壁壘需要克服?相較于龐大的花銷,小行星探測又是否值得?
帶動太空經(jīng)濟(jì)發(fā)展
一般而言,小行星是太陽系中類似行星環(huán)繞太陽運動,但體積和質(zhì)量比行星小得多的天體。中科院紫金山天文臺副臺長季江徽告訴《中國科學(xué)報》記者,開采小行星的意義在于探測并“攫取”小行星上潛在的稀有礦物,比如可能存在的鉆石、鉑金等。
他解釋,小行星采礦是對資源的綜合開發(fā)利用,如靈神星就是一顆幾乎完全由金屬構(gòu)成的M型小行星,而M型小行星含有豐富的鐵、鎳及稀有金屬資源,將在未來對地球及人類創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益,推動人類科技和文明發(fā)展。
據(jù)介紹,目前美國已有三家公司宣布實施小行星采礦計劃,英國小行星采礦公司也在說服政府為小行星采礦提供政策支持。
“小行星采礦將全面帶動一種未來的重要經(jīng)濟(jì)形式——太空經(jīng)濟(jì)。”季江徽表示。
探測行星仍具局限性
小行星探測對于我國的航天事業(yè)尤其是深空探測事業(yè),無疑具有重要的積極影響。
截至目前,我國對小行星的探測的主要成果是“嫦娥二號”對圖塔蒂斯小行星的探測,并已完成了對小行星的光學(xué)觀測和自主軌道確定等工作。
“通過光學(xué)圖像,我們研究了圖塔蒂斯的基本物理特性及表面地質(zhì)特征,并因此推斷出了小行星的撞擊歷史等基本數(shù)據(jù)?!奔窘毡硎尽?/p>
中科院地質(zhì)與地球物理研究所研究員林楊挺表示,目前我國對小行星的探測還主要局限于發(fā)現(xiàn)、測量、遙感數(shù)據(jù)分析等階段,“嫦娥二號”對圖塔蒂斯小行星的近距離觀測取得了比較直觀的認(rèn)識。
“如今我國在小行星探測上取得的相關(guān)成果,意義更偏重于科學(xué)研究,而小行星采礦才更具實用價值?!奔窘仗寡?。
須克服諸多技術(shù)壁壘
針對于歐美正在開展或預(yù)備開展的一系列深空探測計劃,包括小行星和彗星的探測項目,中科院地質(zhì)與地球物理研究所副研究員何宏青承認(rèn),小行星探測花費是無法計數(shù)的,其開采價值還主要取決于特定小行星的礦物類型、豐富程度以及該礦物在地球上的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、戰(zhàn)略意義及其稀缺程度。
“由于小行星探測的特殊性,例如弱引力、目標(biāo)物理特性、軌道特性等,必須做到清晰完備了解和掌握,所以還需要我們進(jìn)一步發(fā)展一些新的探測技術(shù)?!奔窘张e例,如自主導(dǎo)航與管理、表面弱引力附著與取樣技術(shù)、高速再入大氣返回技術(shù)、電推進(jìn)或離子推進(jìn)技術(shù)、軌道設(shè)計技術(shù)等都將是未來攻堅的重點和難點。
何宏青認(rèn)為,目前我國的探月項目“嫦娥工程”以及正在開展的火星探測計劃,無疑對我國開展更遠(yuǎn)的小行星探測積累了成功的經(jīng)驗,奠定了良好的理論、技術(shù)、工程基礎(chǔ)。
他建議,未來我國開展小行星探測,還需要在飛船遠(yuǎn)程控制、附著與采樣返回上開展系統(tǒng)性的預(yù)先研究,加強這些方面的技術(shù)積累與核心技術(shù)突破。
此外,季江徽表示,我國要想在小行星探測上繼續(xù)發(fā)揮主動,還需要在飛船遠(yuǎn)距離測控、飛船著陸、原位采樣分析等方面加強核心技術(shù)突破,在飛船能源動力、探測工具儀器、原位分析技術(shù)、工程學(xué)等方面不斷優(yōu)化和積累經(jīng)驗。
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