來自太空的無盡資源，小行星採礦可改變未來？

為何要從太空取資源？

我們日常使用的電子產品——電腦、手機、風力發電機等，都依賴一些稀有金屬，例如 terbium、neodymium（釹）、tantalum（鉭）等。這些東西在地球上開採會帶來空氣和水污染、破壞景觀，還可能成為國家間的籌碼。如果能從太空的小行星取得部分資源，理想上可以減少地球上的環境負擔，並且開啟新的產業。

小行星裡有什麼？為什麼值錢？

小行星是太陽系形成早期留下的「古老殘留物」，有的多岩石、有的富含金屬、有的含冰。極小的金屬小行星就可能包藏數十億甚至數千億美元的工業金屬；而像 (16) Psyche 這類大型金屬小行星，含有的鐵和鎳足以滿足人類數百萬年的需求。另一個例子是海底也藏有大量金屬：據估計海洋底下有超過兩千萬噸的黃金，價值約七千五百億美元，但從海水中回收成本極高，難以經濟化。這說明資源豐富不等於能立刻取得。

面對的主要阻礙：成本與物理困難

最大障礙不是技術幻想，而是成本。把東西送上太空仍然昂貴——每公斤燃料和設備都要花大錢。再者，小行星不是固定的礦場：要選擇合適目標、改變它的軌道、控制它的自轉，整個過程涉及精密的軌道力學與長時間操作。簡單一句話：即便小行星裡有價值連城的金屬，若取得成本高於它們的市場價值，就無法可行。

有哪些可行的技術解法？

1) 電力推進（離子或電動火箭）——傳統化學火箭在離地升空時很有效，但在太空深處需要大量燃料。電力推進推力小但效率高，在太空中能以極低的燃料消耗推動大質量物件，長時間持續微小推力就能改變軌道。缺點是無法從地面直接把電推送上去，因此需要把發動機和少量燃料先送入軌道。

2) 利用月球引力助推——把小行星引到靠近地球的軌道，可藉由月球的重力做「借力」，把目標放在一個比較穩定、易操作的位置，減少燃料消耗。

3) 停轉或控制自轉——採礦前要穩定小行星，常見方法包含用推進器慢慢改變自轉或用雷射/光束施加力矩，使其變得可操作。理由很簡單：一個旋轉的石頭上工作很危險，材料會飛散。

4) 採礦方式：太陽熱、鑽掘與離心分離——在微重力環境下，可以用大面積鏡片集中太陽光加熱小行星表面，讓其中的揮發物（例如水或其他氣體）釋放出來；也可用鑽機、碎石工具把物料弄鬆，然後靠離心機把重金屬與輕物質分離。即使只提取非常小比例（例如0.01%）的貴金屬，對於富含金屬的小行星來說，仍然可能是大量收益。

把礦物帶回地球的方法

把金屬直接運回地面有幾種想像的方案：第一，使用可回收的再入載具，把金屬打包回地球；第二，在太空中將原料加工成較小、較易回收的形式（例如用 3D 列印做成耐熱的返回膠囊），再讓這些膠囊受熱防護進大氣並落入海上被船隻回收。當然，將原料先在近地軌道或月球附近加工，會比直接從遠處運回地球省很多成本。

一步一步建立太空採礦產業的經濟邏輯

一開始的開銷會非常高：建造大型電推進器、把燃料和設備送上軌道、改變小行星軌道等，都需要「第一筆投資」。但是當第一個任務成功後，它可以在軌道上建立更多資源：產生在地球之外使用的水（可轉為燃料）、金屬（可用來製造太空設備）、基礎設施（太空工廠、倉庫）。隨著在軌基礎設施成長，下次任務的邊際成本會下降，長期看有可能讓地球表面的破壞性採礦變得不再必要。