03.02 地球周围有哪些珍贵的小行星?

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小行星是太阳系内绕太阳运动,但体积与质量都比行星小得多的天体。它们无法满足轨道清空和近似圆球形,所以它们不能被归为行星或矮行星。小行星是太阳系形成后的物质残留,大部分小行星的主要组成都是二氧化硅,也就是地球上的岩石,含铁的小行星占5.4%,剩下的还有含镍的和三者混合的小行星。

地球周围有大量的有价值小行星,因为小行星带说远其实也不远,就在火星轨道外面,木星轨道之内,这里聚集了太阳系大量的小行星。有价值的小行星一般指那些含有矿产资源的小行星,例如铁、镍以及一些地球上的稀有金属。NASA在2013年就宣称要进行小行星采矿计划,其中比较典型的目标为灵神星,位于小行星带,这颗小行星完全由铁和镍组成,据NASA估计,灵神星上的铁资源总价高达1000亿亿美元,如果将其采集运回地球,全球的商品价格系统将会崩溃。

而小行星241上面的矿产资源据估计总价值高达95.8万亿美元,而2013年全球的生产总值仅仅只有74万亿美元!

很多小行星中富含铂、铱等地球稀缺金属或贵金属,对于人类来说这些小行星都是极为珍贵的资源,甚至已经有一家名为“行星资源”的公司宣布了小行星采矿的具体计划。如果小行星采矿在未来技术成熟,甚至各国会为争夺富含资源的小行星爆发“星球大战”,空间技术进步之后,小行星采矿有可能成为下一个大战爆发点。


深空电报


人类最终是被巨大的利益吸引的,如果还没有被吸引,只有两种可能,要么是吸引力不够,要么是能力还不具备。

地球周围的小行星一般叫做近地小行星,这些小行星如果有可能会撞击地球,则被称为对地球有潜在威胁的小行星。除了有可能会撞击地球之外,对人类造成威胁之外,小行星还是非常重要的资源。

按照光谱类型,小行星可分为C类、S类、M类等。其中,M类小行星主要由金属组成。据估计,太阳系小行星中,约有5%是M类的,这些小行星上富含各类地球上稀缺的金属。如第16号小行星“灵神星”,其直径约250千米,科学家通过观测估计其上含有5亿亿吨铁、5000万亿吨镍,还有其它多种稀有金属数亿吨。

过去,到小行星上去“采矿”只是一种幻想,但随着人类不断加强深空探测活动,深空探测能力不断加强,人类正不断在获得去小行星“采矿”的能力。目前美国和日本都已发射了探测器对小行星开展了无人近距离探测,而美国正在论证于2025年对近地小行星开展载人登陆探测的可行性。可以相信,随着人类进行深空探测的能力不断加强,开发和利用小行星上的丰富资源将不再是幻想。

一旦人类航天技术突破,技术能力越来越强,航天运输的成本越来越低,开发和利用小行星资源将变得越来越现实。届时,全是钻石的小行星、几亿吨重的铂金小行星,都将成为人类开发利用太空资源的重要目标。


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1760年的时候,曾经有天文学家猜测太阳系内的行星距离可以构成一个简单的数字序列,然而在火星与木星之间却有一个空缺,于是推测火星与木星之间应该会有一颗行星的存在。

十八世纪末的欧洲天文学家们组织了全球的第一次国际性科研方案,在哥达天文台的领导下,将全天划分为24个区域,系统性地在这24个区域内搜索这颗有可能存在的“幽灵”行星,但是一无所获。


1801年的1月1日晚上,朱塞普·皮亚齐在西西里岛上的巴勒莫天文台观测时,发现金牛座里一颗星图上所没有的星,但是他以为是一颗慧星,高斯在读过皮亚齐的报告之后,将这颗天体的位置给计算出来了,并提交给了哥达天文台。

奥伯斯根据高斯所给出的数据,于1801年12月31日晚上重新发现了这个天体,也即是人类所发现的第一颗小行星谷神星。1802年,奥伯斯又发现了另外一颗小行星智神星。


从此,人类拉开了对小行星的研究序幕:1803年和1807年,又相继发现了婚神星和灶神星,1845年发现了第五颗小行星义神星。至1890年为止,约有300颗小行星被人类所发现。

早期的天文学家们都以为小行星是行星,直到1851年,这一些小行星的数量达到23颗时,天文学家们才开始使用“小行星”这个字眼来称呼这一些小体积的天体。2006年,国际天文学联合会(IAU)对环绕太阳的天体增加了矮行星的分类,将几个质量较大的谷神星、妊神星、鸟神星和阋神星等归类为矮行星。截至2017年3月6日,MPC所确认的小行星共有729740颗,其中有编号的小行星有483390颗,未编号的小行星有242391颗,慧星3959颗,近地小天体15422颗。


太阳系内总共存在着三种小行星带:一是存在于火星与木星之间的小行星带;二是存在于木星轨道上的特洛伊群小行星;三是一群穿过地球轨道的阿波罗族小行星。

人类对小行星的研究,主要是对其结构、成分以轨道的研究为主,考虑到人类将来可能会有进行星际移民的计划,较大较稳定的小行星极有可能会被当做星际移民的跳板中继站使用,也有可能会做为未来资源稀缺的情况下当做矿产来开发。


但是,仅就目前而言,人类想要捕获小行星到地球上来并不够现实。当然,人类的信心还是有的,就比如NASA曾经表示过希望能够在2020年捕捉一颗小行星至月球轨道上进行研究,但是由于资金的限制,该计划并不如人们所想象中的那么顺利,在NASA的这一个“近地天体人类空间飞行访问目标列表”(NHATS list)中,就有一颗小行星2011UW158,据说这一颗小行星的价值约为5.4万亿美元。


当然,有价值的小行星还是不少的,就比如M级小行星16号普赛克(16Psyche,希腊语的意思为“灵魂”,中国天文学命名为“灵神星”)。这是小行星带中的许多小行星的成员之一,距离地球约2.3亿英里,直径的为252公里,与其它的小行星有点不一样的是普赛克似乎完全由铁和镍所组成,成份类似地球核心,科学家们估算其大约含有5亿亿吨铁、5000万亿吨镍,以及其它的,多种稀有的金属物质数亿吨。


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