蘇萌?受訪者供圖

■本報(bào)記者 袁一雪

6月11日，起源太空科技有限公司（以下簡稱起源太空）“仰望一號”光學(xué)/紫外雙波段太空望遠(yuǎn)鏡搭載長征二號丁火箭成功發(fā)射升空。這是繼4月27日，起源太空通過太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征六號運(yùn)載火箭，以“一箭九星”的方式將NEO-01航天器成功送入預(yù)定軌道后，第二顆成功上天的衛(wèi)星。

兩顆衛(wèi)星上天，是起源太空創(chuàng)始人、香港大學(xué)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任蘇萌小行星采礦夢想的第一步。

曾經(jīng)出現(xiàn)在科幻小說中在太空采礦的場景，也將隨著蘇萌的小行星采礦夢而可能成為真實(shí)世界中的一幕。

從科幻電影的場景開始

2007年，剛進(jìn)入哈佛大學(xué)攻讀天體物理博士的蘇萌，接到了哈佛—史密森天體物理學(xué)中心一位頭發(fā)花白的老教授Martin Elvis給他推薦的題目。當(dāng)時(shí)，他一下愣住了：小行星采礦。“我的第一個(gè)念頭是，接了這個(gè)題目我還能順利畢業(yè)嗎？這不是科幻電影的場景嗎？”蘇萌在接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)開玩笑地說。

讀博期間，蘇萌與同事使用費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了“費(fèi)米氣泡”。這是銀河系的銀盤兩側(cè)分布的兩個(gè)巨大的、對稱的“氣泡狀”結(jié)構(gòu)，也是人類迄今為止認(rèn)知到的銀河系最大的結(jié)構(gòu)。費(fèi)米氣泡的發(fā)現(xiàn)可以為認(rèn)識宇宙中星系的形成與演化，以及宇宙中多種尺度的起源問題帶來幫助。

基于該成果，蘇萌獲得世界高能天體物理領(lǐng)域最高成就獎(jiǎng)——布魯諾·羅西獎(jiǎng)。他是近40年來該獎(jiǎng)項(xiàng)最年輕的獲得者和唯一一位華人獲得者，其研究成果入選美國物理學(xué)會(huì)“世界十大物理學(xué)進(jìn)展”及《天文學(xué)》雜志“年度十大天文學(xué)進(jìn)展”。

與此同時(shí)，太空資源開發(fā)與利用的浪潮在全球迅速蔓延，2010年世界首家太空采礦公司行星資源公司成立。蘇萌跟著導(dǎo)師穿梭于哈佛校園的天文系、物理系、地球與行星科學(xué)系，以及法學(xué)院、商學(xué)院、政府管理學(xué)院，跟全球頂尖的學(xué)者討論太空資源開發(fā)與利用的技術(shù)、法律、商業(yè)模式、政府政策等。

成為麻省理工學(xué)院帕帕拉多學(xué)者、美國航天航空局愛因斯坦學(xué)者的蘇萌，在麻省理工學(xué)院期間不斷往返中美兩地，尋找在中國開展太空探索與資源利用的機(jī)會(huì)。2016年，蘇萌加入香港大學(xué)，成為香港大學(xué)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任。2019年，中國第一家致力于開展太空資源開發(fā)與利用的商業(yè)公司——起源太空正式成立。

雖然公司成立伊始便經(jīng)歷了百年不遇的新冠肺炎疫情，但蘇萌的計(jì)劃并未因此受阻。甚至在今年4月，公司正式向太空發(fā)射了NEO-01。6月11日，起源太空“仰望一號”也成功發(fā)射。

讓天文學(xué)發(fā)展實(shí)現(xiàn)自我造血能力

至今，蘇萌還記得導(dǎo)師交給他小行星采礦項(xiàng)目時(shí)認(rèn)真的神態(tài)?！八f，小行星采礦是天文學(xué)改變?nèi)祟愇拿鬟M(jìn)程的契機(jī)。當(dāng)天文學(xué)真正影響社會(huì)和民眾利益的時(shí)候，這個(gè)古老的學(xué)科將會(huì)以完全不同的發(fā)展模式快速成長起來。”蘇萌回憶說。

天文學(xué)誕生于人類對晝夜更替、四季輪回、天文現(xiàn)象的好奇中，古代的天文觀測曾與歷法的制定密不可分。隨著觀測手段不斷進(jìn)步，天文學(xué)研究的對象也從種種天文現(xiàn)象，轉(zhuǎn)為更為精準(zhǔn)的宇宙物體，大到行星、恒星、太陽系、銀河系、星系團(tuán)以至可觀測的宇宙，小到小行星、流星體，乃至分布在廣袤宇宙空間中的大大小小塵埃粒子。

天文學(xué)正在不斷拓展人類的知識邊界，人類對宇宙的認(rèn)知也在更宏大的尺度上定義了文明發(fā)展的階段。只是天文學(xué)研究本身似乎很難像其他學(xué)科一樣實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，從而進(jìn)入與社會(huì)發(fā)展相輔相成的良性循環(huán)，并且需要大量的資金投入。這也是天文學(xué)大科學(xué)裝置往往需要國家支持的原因。

但是，天文學(xué)家并不滿足于此，他們渴望學(xué)科貼近人類生活。而事實(shí)上，人類對太空資源的開發(fā)與利用正是文明發(fā)展的重要機(jī)會(huì)，也蘊(yùn)藏著巨大的商業(yè)價(jià)值，從而實(shí)現(xiàn)天文學(xué)學(xué)科發(fā)展的自我造血能力。這一點(diǎn)是蘇萌從未敢忘卻的使命。

另一個(gè)讓蘇萌奮不顧身投入小行星采礦的原因是，讓中國在世界太空資源開發(fā)領(lǐng)域中能夠占有一席之地。

事實(shí)上，早已有國家打起了太空資源擁有權(quán)的“算盤”。就地球而言，其周圍的近地小行星上也有地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源。不過，地球上的礦產(chǎn)大都藏于地表下較深的區(qū)域，很難開采或成本高昂，尤其是一些稀有金屬。但這些礦產(chǎn)在小行星上的情況則不同，它們可能存在于淺薄的表面，十分方便開采。“更重要的是，未來人類太空建設(shè)需要的原材料，尤其是水，可以從月球或小行星的表面獲得，從而改變?nèi)祟惱锰盏姆绞?。”蘇萌解釋說，這也是為什么人類會(huì)將采礦的視線投向月球和小行星。

只是在廣袤的太空中，小行星數(shù)量之多無法預(yù)測，那么如何判定這些小行星到底屬于誰？最先注意到這個(gè)問題的是美國，他們在《商業(yè)空間發(fā)射競爭法》規(guī)定了私人可獲得開采礦物的所有權(quán)。盧森堡緊隨其后，于2017年頒布了《太空資源開發(fā)與利用法》。

蘇萌認(rèn)為，太空資源所屬權(quán)終將成為世界各國都參與的事項(xiàng)，占領(lǐng)先機(jī)無疑會(huì)對國家未來的發(fā)展有利。事實(shí)上，我國只參與了國際空間法的部分條約和協(xié)定。有數(shù)據(jù)顯示，《外空條約》已有包括盧森堡、美國、中國在內(nèi)的107個(gè)締約國，而《月球協(xié)定》只有18個(gè)締約國，且盧森堡、美國、中國均不是締約國。

“我希望以我綿薄之力，先跟上其他國家的步伐。”蘇萌如是說。

仰望星空才能腳踏實(shí)地

馬斯克總是走在科學(xué)的前沿，卻鮮有人想到他為什么可以做到這一點(diǎn)。毫無疑問，他最初為自己定下去火星的目標(biāo)，使他的眾多奇思妙想目標(biāo)一致，且?guī)缀跛械目萍紕?chuàng)新都與此有關(guān)。

蘇萌也正在踐行這一點(diǎn)：瞄準(zhǔn)小行星采礦這一目標(biāo)，堅(jiān)實(shí)地踏出每一步。4月發(fā)射的NEO-01就是蘇萌為小行星采礦之行邁出的第一步?！叭粢獙?shí)現(xiàn)小行星采礦，可以是在一顆大型的小行星表面降落、進(jìn)行開采；或者捕獲一顆幾米大小的小行星，將它帶回地月系統(tǒng)，再進(jìn)行開采?！逼鹪刺帐紫行强茖W(xué)家、北京大學(xué)天體物理學(xué)博士張曉佳介紹道?！拔覀兊哪繕?biāo)是用低成本的方式實(shí)現(xiàn)第二種方案?！?/p>

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，蘇萌和團(tuán)隊(duì)需要在地面和太空中做大量實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)是在提高捕獲成功率的同時(shí)，盡可能地降低任務(wù)成本。據(jù)他透露，未來的目標(biāo)是將任務(wù)的成本降低到國際同類公司的1/10以下。

為了驗(yàn)證太空采礦技術(shù)，NEO-01誕生了。它肩負(fù)的使命比捕獲小行星簡單些，是捕獲一個(gè)小行星的模擬目標(biāo)，將它拖拽至大氣層中與之“同歸于盡”。張曉佳介紹說，現(xiàn)在NEO-01的運(yùn)行良好，只需等待它進(jìn)入此前預(yù)設(shè)的軌道，就可以開展實(shí)驗(yàn)任務(wù)了。

除了主任務(wù)外，NEO-01還搭載了攝像頭，助力研究人員研究太空中的實(shí)驗(yàn)過程。

而6月上天的起源太空“仰望一號”，則是我國第一臺地球軌道上的光學(xué)/紫外雙波段太空望遠(yuǎn)鏡，肩負(fù)著搜尋小行星的任務(wù)。

觀察、捕獲，再將小行星“囤積”于地月軌道，這對蘇萌來說還只是開始。他期望有一天可以開采小行星的礦產(chǎn)，并在太空中直接冶煉，用于太空建設(shè)。而這一切，在蘇萌眼中并不比人工智能的實(shí)現(xiàn)更難。因?yàn)樵趪鴥?nèi)進(jìn)行創(chuàng)業(yè)期間，蘇萌驚喜地發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)的航天產(chǎn)業(yè)幾乎已經(jīng)形成閉環(huán)，即便是疫情沖擊了全球航天產(chǎn)業(yè)等行業(yè)，但對中國影響不大。

建議成立小行星采礦專業(yè)

“我曾經(jīng)在國內(nèi)找了很多高校和單位，發(fā)現(xiàn)有些技術(shù)即便沒有成熟化，也有人曾經(jīng)做過相關(guān)的研究，也就是說如果要實(shí)現(xiàn)小行星采礦這一目標(biāo)，我國完全有基礎(chǔ)發(fā)展完整的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、商業(yè)化太空資源開發(fā)與利用，爭當(dāng)全球第一，引領(lǐng)人類在太空中不斷拓展文明的疆界?！碧K萌說，小行星采礦為眾多技術(shù)提供試驗(yàn)與實(shí)現(xiàn)的平臺，在材料科學(xué)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。

現(xiàn)在蘇萌又有了新的想法，在國內(nèi)促成小行星采礦專業(yè)的建立。2018年，美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院太空資源中心就正式開設(shè)了小行星采礦專業(yè)，開發(fā)全球第一個(gè)太空資源相關(guān)的正式課程，以培養(yǎng)下一代太空科學(xué)家和工程師。目前，該中心計(jì)劃開設(shè)碩士及博士相關(guān)課程，此外，還為從事太空研究的專業(yè)人士提供短期進(jìn)修課程。學(xué)生可通過學(xué)習(xí)獲得核心知識，并在負(fù)責(zé)探索、提取及使用太陽系資源的系統(tǒng)中獲得設(shè)計(jì)實(shí)踐。

“小行星采礦是個(gè)集礦業(yè)、天體、行星、法律、航天器、人工智能、數(shù)學(xué)等多學(xué)科交叉的學(xué)科平臺?！碧K萌介紹道，目前，他們與中國礦業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)、北京大學(xué)合作的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成立，正在推動(dòng)采礦專業(yè)發(fā)展。

蘇萌希望這些人才梯隊(duì)的建設(shè)，可以為中國未來的大型太空天文基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。而他自己也將為中國天文事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)民營航天力量。

到 2025 年，蘇萌和團(tuán)隊(duì)將發(fā)射數(shù)十臺太空望遠(yuǎn)鏡和更多的航天器?！皡⑴c國際競爭，在太空中展示中國企業(yè)能力”是他的目標(biāo)之一。