怎么低成本到小行星挖矿?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 22:58:47
以目前的方法:打个飞船到NEO小行星回合,挖点值钱的玩意儿再返回回收。。。这样搞明显不合算,Nasa的OSIRIS送回来60克就要花10亿美刀,送回来的是铂金也赔死了~

头脑风暴一下有没有赚钱的可能:关键是打一个飞船上去就能源源不断送回来金银财宝~这就要求几个目前还达不到的科技,最重要的是要有不挑推进剂的电推:夸张的说是只要有太阳能,你喂它沙子它也能把沙子气化后喷!比冲低一点也没所谓,小行星上燃料多的是。

可以想象我们把这么一棵摇钱树(太阳能不挑食电推采矿船)打上去以后,花5公里/秒的dV和小行星回合,自动采矿。这玩意儿把采回来的贵金属加工成大球,然后随便采点材料当推进剂。

返回时飞船带着矿球加速,达到地球截获轨道飞船就和矿球分离返回小行星。矿球就这样一路掉回地球,降落伞也没有直接砸到地面,然后地面上一大帮人带着贪婪的目光冲进陨石坑。。。。

不过砸到海里咋办?。。

大家拍砖吧,我财迷心窍了~以目前的方法:打个飞船到NEO小行星回合,挖点值钱的玩意儿再返回回收。。。这样搞明显不合算,Nasa的OSIRIS送回来60克就要花10亿美刀,送回来的是铂金也赔死了~

头脑风暴一下有没有赚钱的可能:关键是打一个飞船上去就能源源不断送回来金银财宝~这就要求几个目前还达不到的科技,最重要的是要有不挑推进剂的电推:夸张的说是只要有太阳能,你喂它沙子它也能把沙子气化后喷!比冲低一点也没所谓,小行星上燃料多的是。

可以想象我们把这么一棵摇钱树(太阳能不挑食电推采矿船)打上去以后,花5公里/秒的dV和小行星回合,自动采矿。这玩意儿把采回来的贵金属加工成大球,然后随便采点材料当推进剂。

返回时飞船带着矿球加速,达到地球截获轨道飞船就和矿球分离返回小行星。矿球就这样一路掉回地球,降落伞也没有直接砸到地面,然后地面上一大帮人带着贪婪的目光冲进陨石坑。。。。

不过砸到海里咋办?。。

大家拍砖吧,我财迷心窍了~


纳米机器人估计是必须的,只有纳米机器人技术,有潜力不依靠大机械和现代工业体系,自行完成将小行星物质提炼和转变为一定纯度的矿球。

以目前的太阳能光伏技术,小行星带的太阳能密度恐怕难以胜任将沙子融化变成燃料的无匹工作,纳米机器人超级技术非常无匹,但是也必须遵守能量守恒定律,破解方法还是依赖于纳米技术,突破当前的光伏技术,依靠广域超超薄太阳能薄膜发电技术,超超薄太阳能薄膜厚度小于1微米,面积超过1平方公里,非常轻,收集面积大增,在太阳能密度比较低的小行星带,能够收集到足以融化沙子的足够的太阳能,则该太阳能飞船不仅可以使用太阳能电推,而且同时可以光帆推进,以进一步节省燃料,甚至主要使用光帆,燃料需求量很低,不过有个麻烦就是空间环境中的辐射和微小流星对超超薄太阳能薄膜伤害,这还是个技术难题。

纳米机器人估计是必须的,只有纳米机器人技术,有潜力不依靠大机械和现代工业体系,自行完成将小行星物质提炼和转变为一定纯度的矿球。

以目前的太阳能光伏技术,小行星带的太阳能密度恐怕难以胜任将沙子融化变成燃料的无匹工作,纳米机器人超级技术非常无匹,但是也必须遵守能量守恒定律,破解方法还是依赖于纳米技术,突破当前的光伏技术,依靠广域超超薄太阳能薄膜发电技术,超超薄太阳能薄膜厚度小于1微米,面积超过1平方公里,非常轻,收集面积大增,在太阳能密度比较低的小行星带,能够收集到足以融化沙子的足够的太阳能,则该太阳能飞船不仅可以使用太阳能电推,而且同时可以光帆推进,以进一步节省燃料,甚至主要使用光帆,燃料需求量很低,不过有个麻烦就是空间环境中的辐射和微小流星对超超薄太阳能薄膜伤害,这还是个技术难题。
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-12 23:00
纳米机器人估计是必须的,只有纳米机器人技术,有潜力不依靠大机械和现代工业体系,自行完成将小行星物质提 ...
纳米机器人太科幻了~贵金属的好处是不需要怎么提炼,就跟过去的淘金客一样,只要你能找到矿就赢了。不过一定程度的只能机器人还是要的,光谱分析,机器手操作,矿物筛选等等~

近地小行星的太阳能还是很充足的,另外电推的推力可以很小,小行星没什么引力需要克服~我考虑的是电弧等离子推进器一类的玩意儿。目前已经有应用电弧处理有机物垃圾的设备,就是用电弧的高温把废物等离子化。同样的设备放到太空就是推进器了,当然对无机物(硅土)之类的温度和能量密度要求比处理有机物高很多。可是关键是推力可以很低,功率要求就不一定大。
enroger 发表于 2015-7-12 23:17
纳米机器人太科幻了~贵金属的好处是不需要怎么提炼,就跟过去的淘金客一样,只要你能找到矿就赢了。不过 ...
不过我说的那种设备貌似要用氩气等离子,更好的选择可能是激光或者电子束的方法气化~


现在有烧固体推进剂的电推。

脉冲等离子体推进器(PPT)像电子鞭炮一样用高压电容放电烧绝缘体,一般烧氟塑料,做卫星姿控用了几十年了。
https://en.wikipedia.org/wiki/Pulsed_plasma_thruster
http://www.busek.com/technologies__ppt.htm
有人测试过烧杂七杂八的东西如硫磺也行。
http://digitalcommons.usu.edu/smallsat/2014/Poster/3/

真空电弧推进器(VAT、uCAT)像电焊机一样用电弧烧金属,实际上就是在塑料表面镀钛金薄膜做装饰用的多弧离子镀。
https://www.mpnl.seas.gwu.edu/in ... athode-arc-thruster
http://www.nasa.gov/centers/ames ... 3/arc_thruster.html
http://baike.baidu.com/link?url= ... NCiscqZCuzUQFH0PhK_

二者性能接近,都已经小型化到给cubesat用。比冲1000~3000还行,能效10%比较费电,作为主推进要配大面积薄膜太阳能发电帆板。

铁质小行星很常见,作为淘金的探测器肯定不缺铁烧,用磁铁一吸到处都是。

现在有烧固体推进剂的电推。

脉冲等离子体推进器(PPT)像电子鞭炮一样用高压电容放电烧绝缘体,一般烧氟塑料,做卫星姿控用了几十年了。
https://en.wikipedia.org/wiki/Pulsed_plasma_thruster
http://www.busek.com/technologies__ppt.htm
有人测试过烧杂七杂八的东西如硫磺也行。
http://digitalcommons.usu.edu/smallsat/2014/Poster/3/

真空电弧推进器(VAT、uCAT)像电焊机一样用电弧烧金属,实际上就是在塑料表面镀钛金薄膜做装饰用的多弧离子镀。
https://www.mpnl.seas.gwu.edu/in ... athode-arc-thruster
http://www.nasa.gov/centers/ames ... 3/arc_thruster.html
http://baike.baidu.com/link?url= ... NCiscqZCuzUQFH0PhK_

二者性能接近,都已经小型化到给cubesat用。比冲1000~3000还行,能效10%比较费电,作为主推进要配大面积薄膜太阳能发电帆板。

铁质小行星很常见,作为淘金的探测器肯定不缺铁烧,用磁铁一吸到处都是。

enroger 发表于 2015-7-12 23:17
纳米机器人太科幻了~贵金属的好处是不需要怎么提炼,就跟过去的淘金客一样,只要你能找到矿就赢了。不过 ...


了解了。贵金属不需要怎么提炼实在是太好啦

推力低,离开小行星倒不是什么问题,唯一问题在于绕日公转轨道的变轨将异常缓慢,变轨到小行星-地球转移轨道所需时间将异常漫长,因此回家的时间将异常漫长。不过这也不是什么大问题,可以先选择近地小行星群体,减小这个变轨缓慢的影响,此外可以发多艘这种飞船,形成群体效应,排成一长串联系着地球和小行星。每艘飞船回家很慢,但是要是有100艘飞船,则接受上一艘飞船投掷的矿球后,只要该时间的1%就能接受下一艘飞船投掷的新矿球。
enroger 发表于 2015-7-12 23:17
纳米机器人太科幻了~贵金属的好处是不需要怎么提炼,就跟过去的淘金客一样,只要你能找到矿就赢了。不过 ...


了解了。贵金属不需要怎么提炼实在是太好啦

推力低,离开小行星倒不是什么问题,唯一问题在于绕日公转轨道的变轨将异常缓慢,变轨到小行星-地球转移轨道所需时间将异常漫长,因此回家的时间将异常漫长。不过这也不是什么大问题,可以先选择近地小行星群体,减小这个变轨缓慢的影响,此外可以发多艘这种飞船,形成群体效应,排成一长串联系着地球和小行星。每艘飞船回家很慢,但是要是有100艘飞船,则接受上一艘飞船投掷的矿球后,只要该时间的1%就能接受下一艘飞船投掷的新矿球。
enroger 发表于 2015-7-12 23:22
不过我说的那种设备貌似要用氩气等离子,更好的选择可能是激光或者电子束的方法气化~

在真空里直接用高压激发固体表面放电产生等离子电弧不需要外加气源,所以PPT和VAT/uCAT之类脉冲电弧等离子推进器适合给cubesat用。
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-12 23:46
了解了。贵金属不需要怎么提炼实在是太好啦

推力低比冲高,离开小行星倒不是什么问题,唯一问 ...
主流电推几分之一的能效,配上下一代的薄膜太阳能发电帆板不见得比现有的电推探测器推力小。
acoustics 发表于 2015-7-12 23:50
主流电推几分之一的能效,配上下一代的薄膜太阳能发电帆板不见得比现有的电推探测器推力小。
那就好。该技术可行的话,SPX不知是否有兴趣?
enroger 发表于 2015-7-12 23:17
纳米机器人太科幻了~贵金属的好处是不需要怎么提炼,就跟过去的淘金客一样,只要你能找到矿就赢了。不过 ...

现在地球上的黄金、铂金等贵金属被怀疑来自外太空,因为地球形成早期的贵金属都沉到地心了。
淘金客捡到的金块疑似来自陨金。
http://tech.sina.com.cn/d/2013-10-06/07338790437.shtml

这样看如果找的目标足够多,可能找到整块不需要提炼的金块。
类似隼鸟那样的探测器带一个化验金属用的手持式X荧光光谱仪可以在小行星带到处淘。
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-12 23:52
那就好。该技术可行的话,SPX不知是否有兴趣?
SPX计划中的的通讯卫星上了标准的霍尔电推,目前通讯业务比淘金赚钱。
acoustics 发表于 2015-7-12 23:40
现在有烧固体推进剂的电推。

脉冲等离子体推进器(PPT)像电子鞭炮一样用高压电容放电烧绝缘体,一般烧氟 ...
很好的资料,谢谢~

合着我还高估了技术难度,好像赶明儿就能发射
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-12 23:46
了解了。贵金属不需要怎么提炼实在是太好啦

推力低,离开小行星倒不是什么问题,唯一问题在 ...
嗯,转移时间会很长。可是采矿船一旦加速完就会折返,所以我们不是算的整个转移轨道的时间而是仅仅发动机开机的时间。

也就5公里/秒的dV,推力再低两个月(随便说的数字)的加速也够了吧~这样的话飞船可以每4个月送回一次矿球(不算采矿时间的话)。这就已经发死了~
acoustics 发表于 2015-7-12 23:55
SPX计划中的的通讯卫星上了标准的霍尔电推,目前通讯业务比淘金赚钱。
通讯市场也该饱和了,要找新出路~
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-12 23:52
那就好。该技术可行的话,SPX不知是否有兴趣?
为什么一定是SPX呢?要论贪财的性格我们不可以妄自菲薄
谁做个PPT去忽悠几个温州老板去
enroger 发表于 2015-7-13 00:08
嗯,转移时间会很长。可是采矿船一旦加速完就会折返,所以我们不是算的整个转移轨道的时间而是仅仅发动机 ...
哈哈,也是,合适位置的小行星的确可以

不同时间小行星与地球之间的相对位置不同,不同时间离开小行星返回地球的采矿船的小行星-地球转移轨道(依然是绕日公转轨道)并不相同,因此所需的dV并不一样,不会是恒定的5公里/秒,正好处于霍曼位置时,dV最小,与精确霍曼位置偏离的时间差(包括提前与滞后)越大,所需要的dV逐渐增大,不过这都不是什么大问题,电推可以数月工作,没啥问题,飞出一段非二次曲线轨道(因为电推长时间工作),完成dV.
acoustics 发表于 2015-7-12 23:55
SPX计划中的的通讯卫星上了标准的霍尔电推,目前通讯业务比淘金赚钱。
SPX好像还想与谷歌合作搞全球免费无线宽带上网,依靠无与伦比的超大带宽通讯卫星网络实现,希望他的梦想能够实现。

导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-13 00:25
哈哈,也是,合适位置的小行星的确可以

不同时间小行星与地球之间的相对位置不同,不同时间离 ...
是的没错~我的KSP经验告诉我只要加速段在整个轨道的十分之一以内就可以忽略加速时间的偏差吧~大概的

acoustics 发表于 2015-7-12 23:54
现在地球上的黄金、铂金等贵金属被怀疑来自外太空,因为地球形成早期的贵金属都沉到地心了。
淘金客捡 ...


哇,好想现在就干。不是想发财,是想砸开一个产业化突破口,


acoustics 发表于 2015-7-12 23:54
现在地球上的黄金、铂金等贵金属被怀疑来自外太空,因为地球形成早期的贵金属都沉到地心了。
淘金客捡 ...


哇,好想现在就干。不是想发财,是想砸开一个产业化突破口,

enroger 发表于 2015-7-13 00:29
是的没错~我的KSP经验告诉我只要加速段在整个轨道的十分之一以内就可以忽略加速时间的偏差吧~大概的
会略有偏差,不过问题都不大,电推可靠性和性能给力的话,还可以进行一直加速和一直减速,一直在工作,轨道根本不是二次曲线,而是别的曲线,走快运,地球附近飞掠就行了,无需完成引力捕获,矿球直接以高于第二宇宙速度再入地球大气层,

KSP的RSS mod,以及orbiter是最贴近现实的航天游戏特别是老前辈orbiter,orbiter是由NASA团队开发的开源游戏,在很多航天院校用作教具,可以说没有orbiter就没有KSP。NASA的任务模拟器大部分源代码和orbiter相同。
理论上来说没问题,不过靠那点可怜的采集量从商业上肯定是没法回本的,这样的电推飞船来回一次要很长时间(在飞船全寿命期内能往返几次?),数量越多结果也只会亏得越多。
比较现实的办法,还是只能把工厂直接建在资源地(而且小行星不是首选,因为勘探成本太高了)附近,就近提炼然后批量送回地球,当然采集和提炼都可以是自动化的。所以首先要解决近地轨道低成本运输的问题,然后才能考虑其他。
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-13 00:41
会略有偏差,不过问题都不大,电推可靠性和性能给力的话,还可以进行一直加速和一直减速,一直在工作,轨 ...
希望能在相对短的时间(数月)内完成加速返回主要的钱的考虑,单位时间内能多拉几次货~不过还是要等霍夫曼转移窗口,可能每次窗口只能发射一次。如果窗口时间间隔太长的话就没有经济吸引力了~

Orbitor我也下了,没怎么玩。还是觉得自己设计飞船比较爽~

enroger 发表于 2015-7-13 00:16
为什么一定是SPX呢?要论贪财的性格我们不可以妄自菲薄
谁做个PPT去忽悠几个温州老板去


温州老板估计没兴趣吧?国人的科学素养不高,另一个难题是哪里去找运载火箭,采矿船电推是不可能完成自行从地面到太空的发射的,这个推力必须大于自重是定死了的东西,管你比冲高到天都没用,否则无法离开地面升空,还得依靠传统火箭,中国国家航天的长征系列火箭好像不能用于私人发射,找SPX的话,美帝政府肯定不允许。麻烦!!!!!!

富豪无兴趣事情倒不算大,特别是运载火箭的问题,如何破?????????
enroger 发表于 2015-7-13 00:16
为什么一定是SPX呢?要论贪财的性格我们不可以妄自菲薄
谁做个PPT去忽悠几个温州老板去


温州老板估计没兴趣吧?国人的科学素养不高,另一个难题是哪里去找运载火箭,采矿船电推是不可能完成自行从地面到太空的发射的,这个推力必须大于自重是定死了的东西,管你比冲高到天都没用,否则无法离开地面升空,还得依靠传统火箭,中国国家航天的长征系列火箭好像不能用于私人发射,找SPX的话,美帝政府肯定不允许。麻烦!!!!!!

富豪无兴趣事情倒不算大,特别是运载火箭的问题,如何破?????????
更适合作为大学航天专业课堂的教具,但是还是KSP之父。
失落的天堂 发表于 2015-7-13 00:44
理论上来说没问题,不过靠那点可怜的采集量从商业上肯定是没法回本的,这样的电推飞船来回一次要很长时间( ...
你说到关键了(飞船全寿命期内能往返几次?),所以才考虑在小行星离开加速马上返回的方法,如果每几个月能发射一次矿球的话就有戏了~再算算多少的矿球能回本,20年内能送回多少个矿球等等。
导弹武库核潜艇 发表于 2015-7-13 00:57
温州老板估计没兴趣吧?国人的科学素养不高,另一个难题是哪里去找运载火箭,采矿船电推是不可 ...
告诉他们天上有几亿吨的铂金等着人取他们就有兴趣了开玩笑~

谁说长征火箭不运私人载荷的?只要你付得起钱,棺材也照样拉~如果不是美帝小心眼搞ITER的话长征系列估计也能占发射市场半壁江山了吧~
失落的天堂 发表于 2015-7-13 00:44
理论上来说没问题,不过靠那点可怜的采集量从商业上肯定是没法回本的,这样的电推飞船来回一次要很长时间( ...
在小行星上采矿在可见的将来都不太可行,要把那么大的设备送过去,用电推得飞到天荒地老,设备早就在太空环境里面坏掉了

把小行星慢慢推到地球附近还有点可行性,不过万一玩脱了,大家就可以研究恐龙,不,人类是怎么灭绝的了
enroger 发表于 2015-7-13 01:13
你说到关键了(飞船全寿命期内能往返几次?),所以才考虑在小行星离开加速马上返回的方法,如果每几个月 ...
目前看来开发小行星资源无论如何都是不靠谱的,因为首先要解决的甚至不是运输,而是勘探的问题——要如何在茫茫太空找到有价值开采的资源?
而且当前看来这个价值必须非常非常高,要高到一个大石块里有很多金块和钻石那样子,甚至就算完全是个大银块都不值得去做。

PS:现在国际期货银价每盎司15.5美元,要带多少回来才能回本啊,其他资源就更不用说了
目前看来开发小行星资源无论如何都是不靠谱的,因为首先要解决的甚至不是运输,而是勘探的问题——要如何 ...
带个手持X荧光金属分析仪到小行星带里碎石最多的地方到处游荡,像隼鸟一样贴到小行星表面测试。
失落的天堂 发表于 2015-7-13 01:27
目前看来开发小行星资源无论如何都是不靠谱的,因为首先要解决的甚至不是运输,而是勘探的问题——要如何 ...
丰量的问题可以参照一下PlanetaryResources的说法吧(这家公司就在忽悠投资者搞小行星采矿,数据肯定有水分,仅当参考~)。选好目标的话,直径30米的小行星可以有市值250-500亿美刀的铂金。不过前期勘探是要花不少功夫的,他们打算先期发射一批勘探探测器。

http://www.planetaryresources.com/asteroids/#market-for-metals
丰量的问题可以参照一下PlanetaryResources的说法吧(这家公司就在忽悠投资者搞小行星采矿,数据肯定有水 ...
可别等技术成熟了,铂金没需求了
告诉他们天上有几亿吨的铂金等着人取他们就有兴趣了开玩笑~

谁说长征火箭不运私人载荷的?只 ...
哇,可以拉私人载荷?太棒了!
acoustics 发表于 2015-7-13 01:33
带个手持X荧光金属分析仪到小行星带里碎石最多的地方到处游荡,像隼鸟一样贴到小行星表面测试。
这样做效率低得离谱啊,您有算过一个探测器在全寿命期内能勘探多少个“碎石”吗?
enroger 发表于 2015-7-13 01:50
丰量的问题可以参照一下PlanetaryResources的说法吧(这家公司就在忽悠投资者搞小行星采矿,数据肯定有水 ...

250-500亿美元的铂?
这个玩笑开大了,现在国际铂期货的价格每盎司1000美元左右,250-500亿美元相当于2500-5000万盎司,这是什么概念?去年全球的铂产量才712万盎司,那是全球成百上千万个铂矿挖出来的。
铂这样的贵金属在地球上都难找得要命,矿产丰度都很低,更何况到太空了。
失落的天堂 发表于 2015-7-13 08:46
250-500亿美元的铂?
这个玩笑开大了,现在国际铂期货的价格每盎司1000美元左右,250-500亿美 ...
铂系在地壳的丰度低是必然的,地球早期融化状态这些重元素就沉到地心了。我们现在能挖到的金,铂等贵金属基本上都是陨石砸到地壳上的。铂系金属实际在宇宙中的丰度要比地壳丰度高得多~
失落的天堂 发表于 2015-7-13 01:27
目前看来开发小行星资源无论如何都是不靠谱的,因为首先要解决的甚至不是运输,而是勘探的问题——要如何 ...
如果你采到足够回本的金银那几乎意味着你又赔了。想想看,一下子在国际市场上投入数百亿美元甚至更多的金银现货,那价格得砸到什么程度?金银还好说,毕竟是大路货盘子大,若是白金、钻石这些盘子小的品种,那完全是高台跳水。
miaomiaomiao 发表于 2015-7-13 09:23
如果你采到足够回本的金银那几乎意味着你又赔了。想想看,一下子在国际市场上投入数百亿美元甚至更多的金 ...
开采量不一定会大到把市场冲垮的地步吧~就算开采量真的到了那么牛的地步,稀有金属降价的结果就是各种产业革命。比如燃料电池一直不能打规模推广就是因为要用铂催化剂成本太高,铂价跳水了大家都开上燃料电池车~航天/航空发动机用的高温合金,半导体元器件,高温超导等等都等着用这些稀有金属。

可以说小行星开采的收益不仅仅是卖贵金属赚钱那么简单,产业革命的收益是不可衡量的~
若干个大推力推进器登陆,慢慢改变其轨道使之被地球俘获为卫星,建太空电梯采之。
enroger 发表于 2015-7-13 09:44
开采量不一定会大到把市场冲垮的地步吧~就算开采量真的到了那么牛的地步,稀有金属降价的结果就是各种产 ...
你先估估你要花多少钱上去,开采量至少要对得起这笔钱才行。你看看数目是多少?等值的现货对价格有没有冲击?(实际上国际金属市场有大量是投机性游资,指望的是靠这个挣钱呢。当你巨量的现货进场,就意味着价格总趋势走低,游资会避险离场观望,会产生连锁性降价。不明白的炒炒股先)。

价格跳水了就意味着你需要开采更多更多的矿物来弥补支出,开采更多的矿物不需要成本么?

产业革命的收益是社会性的,但采矿公司的股东们关心的是有多少能进自己的腰包,想当雷锋的恐怕不多。
enroger 发表于 2015-7-13 09:44
开采量不一定会大到把市场冲垮的地步吧~就算开采量真的到了那么牛的地步,稀有金属降价的结果就是各种产 ...
是啊,光个贵金属算个毛线,带动科技革命才是重新定义人类文明水平的无匹。