馬斯克的SpaceX星艦在前幾日發(fā)射失敗高空炸煙花了！但是人類邁向火星的腳步不會(huì)停止，因?yàn)槲磥硇请H采礦的潛在價(jià)值遠(yuǎn)超17世紀(jì)的地理大發(fā)現(xiàn)，這個(gè)由政策引導(dǎo)和資本驅(qū)動(dòng)的大科技項(xiàng)目，將會(huì)繼續(xù)穩(wěn)步向前推進(jìn)。

作為太陽系八大行星之一的火星，也是距離地球最近的類地行星，直徑約為地球的53.2%，質(zhì)量為地球的10.8%，有著稀薄的大氣層，自轉(zhuǎn)周期為24小時(shí)37分，公轉(zhuǎn)周期約為687天。由于公轉(zhuǎn)周期與地球的差異，因此火星每隔26個(gè)月就會(huì)與地球接近一次，此時(shí)地火之間的直線距離在6000萬-1億公里，這意味著此時(shí)人類可以用較小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)地球到火星的往返，火星探測成為可能。

火星探測分為火星軌道探測和登陸火星探測兩類，全世界有能力向火星發(fā)射探測器的國家或地區(qū)有美國、俄羅斯、歐空局、中國、日本和印度六個(gè)。能獨(dú)自擁有火星探測器的國家只有中國、美國和俄羅斯三個(gè)，而能夠?qū)⒒鹦翘綔y器登陸火星并執(zhí)行地表探測任務(wù)的，只有中國和美國兩家。

從1960年至今，全球共開展過48次火星探測任務(wù)，執(zhí)行23次火星表面著陸任務(wù)并成功11次，其中標(biāo)志性的事件如下：

• 1971年，美國發(fā)射了水手9號(hào)，成為人類歷史上第一個(gè)環(huán)繞火星的飛行物。

• 1971年，前蘇聯(lián)的火星3號(hào)，首次在火星表面成功實(shí)現(xiàn)軟著陸。

• 1979年，美國海盜1.2號(hào)成功著陸火星，首次成功傳回地表數(shù)據(jù)。

• 1989年，前蘇聯(lián)“福波斯2號(hào)”，成功探測火衛(wèi)一。

• 1997年，美國的“旅居者號(hào)”火星車，首次在火星地表漫游。

• 2012年，第一輛采用核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的火星車“好奇號(hào)”成功登陸火星表面。

• 2021年， “機(jī)智號(hào)”無人機(jī)基于“毅力號(hào)火星車”，在火星地表完成飛行。

• 2022年，中國“天問一號(hào)”探測器，一次性完成在火星的“繞落巡”。

由于火星是距離地球最近的類地行星，因此自然成為人類太空探索的網(wǎng)紅打卡點(diǎn)。另外還有一個(gè)非常重要的原因是，在火星與木星之間還蘊(yùn)藏著一座超級(jí)富“礦”，在這個(gè)寬約2.2億公里的小行星帶，聚集了太陽系98.5%的小行星，總數(shù)量超過50萬顆，其中被識(shí)別和身份編碼的超過12萬顆。

科學(xué)家通過模擬發(fā)現(xiàn)，小行星帶最初具備的物質(zhì)足夠形成一個(gè)類似火星般大小的行星，但是由于太陽和木星之間的引力拉扯，導(dǎo)致這些物質(zhì)無法有效聚集，現(xiàn)在小行星帶殘留下來的物質(zhì)大概相當(dāng)于月球質(zhì)量的4%，也就是大約2.8×10^18噸。

在地表玩了幾萬年泥巴的人類，目前對(duì)地球內(nèi)部的探索進(jìn)展仍然非常小，也遇到很多的困難。目前人類挖掘最深的洞是科拉超深鉆孔，前蘇聯(lián)耗時(shí)19年鉆探的深度還不到12.3公里，僅為地球半徑的0.2%。人類實(shí)際采礦挖掘的最深礦洞是南非的“Mponeng金礦”，黃金帶來的豐厚回報(bào)驅(qū)使它正在向4.3公里的深度延伸，但是工人進(jìn)出一趟礦井需耗時(shí)3小時(shí)?？茖W(xué)家認(rèn)為，地球上的黃金、白銀等重金屬礦藏，主要集中在地幔和地核深處，儲(chǔ)量龐大但是卻無法開采，而在小行星帶就有一顆拆散的“小型地球”，漂浮在那里等著你去挑選。

2018年，作為 SpaceX 重型獵鷹火箭首次試射的模擬載荷Roadster 跑車，發(fā)射后它的運(yùn)行軌跡已越過了火星軌道，外圍點(diǎn)延伸到火星與木星之間的小行星帶，這次何嘗不是馬斯克的一次下意識(shí)嘗試？那里才是一位成功資本家魂?duì)繅衾@的地方。

星際采礦要做想到產(chǎn)業(yè)化，第一步就需要解決運(yùn)輸?shù)膯栴}，因此超大運(yùn)載能力的重型火箭必不可少，而且綜合的運(yùn)輸成本要足夠低才行。在獵鷹9號(hào)出來之前，從地球運(yùn)輸1公斤載荷上太空，采用歐洲德爾塔重型運(yùn)載火箭需要1萬美元，用長征3號(hào)b大約需要6400美元，俄羅斯的安加拉火箭需要5000美元。而獵鷹九號(hào)由于采用了可回收機(jī)制，將成本降低到3000美元，獵鷹重型預(yù)計(jì)可以做到1500美元，而星艦飛船的目標(biāo)是低于200美元，這將徹底解決運(yùn)輸成本問題。

當(dāng)然，低成本超大型運(yùn)載火箭只是產(chǎn)業(yè)化鏈條中最基礎(chǔ)和最重要的一步，人類要想成功實(shí)現(xiàn)星際采礦還有很漫長的路要走。例如，目前人類滯留太空最長時(shí)間記錄是俄羅斯宇航員創(chuàng)造的，總共在近地軌道生活了678天，也就是還不到2年。但是前往火星的單程至少需要6個(gè)月，而地球與火星兩次交匯的時(shí)間間隔為26個(gè)月。因此需要在火星地表或地下建設(shè)適合人類生存的基地作為中轉(zhuǎn)站，才能以火星基地為依托向外延伸覆蓋到小行星帶，這也就是馬斯克提出移民火星的表層邏輯所在。不然在地球上的撒哈拉沙漠或太平洋中建造一片宜居的人間樂園，遠(yuǎn)比移民火星簡單一萬倍。

作為過去數(shù)十年火星探測的下一步，目前各主要航天大國都在規(guī)劃和推進(jìn)火星土壤采樣返回以及火星載人探測任務(wù)。中國作為新興的航天大國，各項(xiàng)工作也在緊鑼密鼓的規(guī)劃中，包括起飛推力超過5800噸的長征9號(hào)重型運(yùn)載火箭也在研發(fā)中，預(yù)計(jì)在2030年前首飛。

中國火星探測計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)中：

• 2016年，采用“繞、落、巡”三階段的火星探測項(xiàng)目正在立項(xiàng)。

• 2020年7月，“天問一號(hào)”發(fā)射成功，也是全球第47個(gè)火星探測器。

• 2021年5月，“祝融號(hào)”火星車，在火星烏托邦平原南部展開科學(xué)探測。

• 2021年6月，國家航天局介紹開展火星取樣返回和木星探測任務(wù)。

• 天問一號(hào)總師：中國將在2030年前后實(shí)施火星采樣返回任務(wù)。

• 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院：計(jì)劃在2033、2035、2037、2041、2043年向火星發(fā)射載人探測器，最終在火星建立永久的存在。

15-17世紀(jì)的歐洲 “大航海時(shí)代”歷時(shí)近300年，完成對(duì)地球表面海洋和陸地的地理探索和認(rèn)知，給人類文明帶來了全球貿(mào)易和殖民掠奪，成為近代經(jīng)濟(jì)全球化的開端。在未來的數(shù)百年，人類將會(huì)登上更為廣闊的太空舞臺(tái)，拓展出新的發(fā)展維度，開啟新一輪文明發(fā)展的序幕，讓我們一起拭目以待吧！