美国太空企业 TransAstra 正开展一项由投资方与合作客户出资的可行性研究,论证将一颗 100 公吨重的小行星拖拽至近地稳定轨道的技术可行性。
“我们希望把小行星运送到地月系统,将其改造为自动化科研前哨站,专门用于太空材料加工与在轨制造。”TransAstra 创始人兼首席执行官乔尔・塞尔塞尔在接受采访时表示。
这家总部位于洛杉矶的企业将联合中佛罗里达大学、普渡大学、加州理工学院以及美国国家航空航天局喷气推进实验室,共同推进名为“新月球”(New Moon) 的任务:筛选适配小行星、测算轨道轨迹,并敲定执行任务的航天器方案。
塞尔塞尔透露,TransAstra 首次小行星捕获回收任务最快可于今年晚些时候发射,预计在 2028 至 2029 年与目标小行星完成交会对接。21 世纪 30 年代,公司将陆续执行数百次自动化任务,累计收拢百万吨小行星矿产,支撑太空工业化发展。
夏威夷大学天文研究员、TransAstra 项目顾问罗伯特・杰迪奇在一份声明中解释:部分近地小行星蕴含可直接用于制造的金属,以及能转化为火箭推进剂的水资源;而所有小行星都含有惰性岩土,可作为航天器、航天员的宇宙辐射屏蔽材料。
小行星是太阳系中最易获取的天然矿产资源。若能掌握小行星开采转运技术,人类太空发展模式将彻底改写。传统方案需要将采矿设备发射至遥远小行星,再把加工后的原料运回地球,成本极高;而 TransAstra 的核心思路是移动小行星本身,把矿石运到近地稳定拉格朗日点,实现不间断就地开采加工。
该公司的核心专利为光学采矿系统,关键装置是可折叠充气捕获袋,材质采用航天级聚酰亚胺薄膜,和深空探测器外层隔热材料同源。航天器升空时,袋子折叠收纳;抵达目标小行星附近后充气展开,最大直径可达 10 米,完整包裹住整颗小行星。相较于机械抓取臂,柔性袋体更适配外形不规则、缓慢自转、表层碎石松散的小型天体,可牢牢束缚岩体、防止碎片散落逃逸。
配套大型可展开聚光镜,通过汇聚太阳光灼烧小行星表层,汽化分离水冰、金属、挥发性物质,完成原位资源提取;同时持续利用光压与蒸汽反推力,逐步改变小行星运行轨道,将其牵引至地月系统稳定拉格朗日 L2 点(距地球约 150 万公里)。
TransAstra 计划将一颗小行星运送至地月系统,以此搭建一座用于自动化科研以及材料加工的前哨基地。
TransAstra 测算,随着智利薇拉・C・鲁宾天文台投入运行,叠加巡天技术进步,未来数年内将发现约 260 颗直径≤20 米的候选小行星,单颗质量约 100 公吨,体量相当于一栋民居,非常适合 “新月球” 任务。依托美国太空部队资金支持,TransAstra 已在西班牙、澳大利亚、美国亚利桑那州、加利福尼亚州部署萨特望远镜,用于卫星与小行星监测跟踪。
十余年来,TransAstra 持续布局小行星采矿技术,承接美国空军、美国太空部队、NASA 及其他政府机构的合同项目。小行星采矿技术具备军民两用价值,应用场景不限于地球同步轨道,因此受到美国太空部队重视。公司发布的新闻稿显示,企业及合作方共持有 23 项专利,完整覆盖小行星采矿四大核心环节:太空资源探测、捕获、轨道转移、加工处理。
从长远布局来看,塞尔塞尔表示:人类不必再从地面建造航天器、从地球发射昂贵推进剂,完全可以依托太空原生原材料自给自足。近地轨道、月球基地、深空载人任务所需的燃料、结构金属、辐射防护建材,全部能从小行星就地开采加工。
去年,TransAstra 拿到 NASA 商业研究与产品项目 250 万美元合同,搭配对等私人投资,用于研制 10 米级充气小行星捕获袋并完成航天飞行认证。2025 年 10 月,1 米缩比版本捕获袋于国际空间站毕晓普气闸舱完成在轨充气测试。
本次可行性研究由未公开名称的商业客户全额资助,美国太空部队也追加投资用于技术规模化迭代,军方十分看好这套方案在轨制造、推进剂量产的应用潜力。相关捕获袋、聚光采矿设备早已完成前期太空验证:2025 年,TransAstra 已在国际空间站开展低轨测试,整套充气捕获装置顺利通过极端温差、太空力学载荷考核,证明能够长期承受在轨作业环境,本次百吨小行星任务是现有技术的量级跨越式升级。
捕获袋
我们验证了袋子可以在微重力真空环境下多次展开、回收。这是关键的降风险里程碑,也是我们核心充气捕获技术首次太空实际运行,为轨道碎片治理、小行星捕获业务打下基础。” 塞尔塞尔说。TransAstra 计划在 NASA 喷气推进实验室航天器装配厂房高舱,开展 10 米全尺寸捕获袋的地面测试。此前国际空间站试验已经完成极端温差、太空力学载荷考核。
长久以来,商业小行星采矿仅停留在理论设想,此前 NASA 小行星采样任务仅能带回百克级样本,单位材料成本极其高昂;而 TransAstra“整星捕获、就近加工” 方案大幅压缩运输与发射成本,一旦落地,将正式开启商业化小行星资源开发时代,为月球永久基地、深空探测提供可持续物资供给渠道。
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