中國火星探測器模型

中國著名空間飛行器總體、信息處理專家葉培建院士5月8日表示，小行星資源開發(fā)必將是未來航天發(fā)展方向之一。“我國只要去做，10年內就能開展示范性工程;要實現(xiàn)大規(guī)模開采，大約需要50年左右。”他說。

科技日報記者從當日在中國航天科技集團公司五院舉行的小行星探測學術報告會上了解到，小行星特別是近地小行星，是近期最有價值的太空探索目標之一。五院月球和深空探測領域辦公室技術負責人黃江川認為，我國應在“十四五”期間實施一次高起點、標志性的小行星探測任務。

葉培建在會上表示，利用小行星天體自身的軌道特性、物質特性等，開發(fā)的可能性有很多。例如有些小行星稀有金屬含量能達到地球的數(shù)倍，價值幾十萬億美元;小行星整體也可以作為巨型航天器進行開發(fā)。目前主要的設想方案，包括將其作為資源開發(fā)平臺和星際航行平臺。

資源開發(fā)平臺近期方案設想是，捕獲一顆小行星，將其控制在可達范圍內，然后開展機器人或載人資源開采，獲取小行星上的稀有資源后返回地球。或者直接利用小行星的礦物資源，開展在軌建造工作等。

“從未來載人小行星探測的銜接性、提取小行星資源支持后續(xù)深空探測任務角度，以及捕獲后對地球的碰撞威脅、動力學可行性角度考慮，我國未來實施的小行星捕獲任務，或許會將小行星‘抓’到環(huán)月高軌或日地拉格朗日2點。”葉培建說。

該方案的遠期設想，是將小行星作為太空中轉站，為人類建立空間設施及星際航行轉移系統(tǒng)提供基礎材料，開展更深遠探測任務。

星際航行平臺方案將對小行星的軌道進行利用。其設想是，讓探測器在小行星表面著陸，或休眠或開展探測，其間將小行星作為擺渡平臺。當小行星到達合適的位置，探測器再飛向深空目標。此舉可減少探測器的推進劑需求，降低探測器規(guī)模或拓展探測距離。未來，人類還能在小行星上建立密閉的大型生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，利用小行星的能源收集和供給維持系統(tǒng)運行;利用小天體自轉產生的離心力模擬地球重力環(huán)境，以滿足宇航員的居住要求，形成一個個太空移動家園。

設想很美好，和現(xiàn)實之間卻隔著眾多技術坎。葉培建說，小行星探測在“選、探、控、用”等方面涉及諸多關鍵核心技術。比如在選擇小行星目標時，涉及參數(shù)識別與分析、科學價值評估、工程可行性分析等;對目標小行星開展前期探測，要解決長時間星際飛行電源與燃料供給、深空暗弱目標自主導航，以及弱引力天體的捕獲、著陸與附著、表面運動等問題;對于選擇并到達的小行星目標，需解決如何在近距離實現(xiàn)小行星操控作業(yè)的問題，包括消除小行星的自旋，偏移它的軌道或將其轉移至目標區(qū)域等。

對小行星資源進行開發(fā)利用時，首先要攻克原位資源利用技術。葉培建說，這是勘測、獲取地外天體的天然或廢棄資源，用于維持可長期在地外生存產品和服務的技術。包括對目的地的勘測、勘探，原始資源的采集和預處理，原始資源轉化為推進劑、能源、生保等消耗品的加工生產過程，以及支持原位資源利用的工廠和設備支持。

會上，中科院紫金山天文臺臺長楊戟向葉培建頒發(fā)了“葉培建星”命名銅匾、命名證書。據(jù)了解，紫金山天文臺于2007年9月11日發(fā)現(xiàn)了國際編號為456677號的小行星。