“太空挖矿”过于科幻?中国动真格了 “天工开物”重大专项论证启动， 六足机器人稳稳行走在模拟月壤上,机械臂精准钻探采样。这不是科幻电影场景,而是中国太空采矿机器人地面测试的真实画面。
2026年1月29日,中国航天科技集团宣布,“十五五”时期将开展“天工开物”重大专项论证, 建设太空资源开发综合实验和地面支持系统 。这意味着中国的太空资源开发将从科学构想迈向工程技术阶段。
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩指出,该专项核心是构建“ 探测-开采-运输-在轨处理 ”全链条开发体系,推动月球及小行星等深空资源利用从科研探索迈向工程化实施。
从科幻到现实:太空采矿的正确打开方式
许多人听闻“太空挖矿”,脑海中浮现的是从小行星挖掘黄金宝石运回地球的画面。然而 中国正在推进的太空资源开发计划,有着更为务实和紧迫的目标 。这项以明代科技巨著《天工开物》命名的专项,蕴含着“物自天生,工开于人”的智慧。
太空资源开发的首要任务是 降低深空探索成本 。目前从地球运送1公斤物资到月球表面的成本高达3.6万美元,而如果能在月球就地取材制备推进剂,成本可降至500美元/公斤以下。这不仅仅是成本优化,更是改变深空活动的基本经济模式。
中国航天科技集团研究发展部部长王巍院士算过一笔经济账:从月球本地获取资源供应地月系统,相比从地球补给,成本 直接下降一个数量级 。这种成本结构的改变,将使常态化、可持续的深空活动成为可能。
“星际矿工”登场:机器人先行探路
2025年,中国矿业大学刘新华教授团队研制的“星际矿工”多功能太空采矿机器人通过专利初审,展示了中国在太空采矿装备领域的技术储备。
这款机器人采用 创新的六足混合运动结构 ,结合三轮足和三爪足设计,能适应不同地形。其昆虫仿生爪刺设计显著增强了微重力环境下的附着力,确保在低重力天体表面稳定作业。
团队还搭建了模拟近地小行星风化层的训练场,通过悬吊系统模拟微重力环境进行测试。机器人需在深地工程实验室完成月球极端环境适应性训练,为未来真实任务做准备。
在轨处理技术方面,中国也已取得实质性进展。2026年1月,中国科学院力学研究所的微重力激光增材制造载荷成功完成太空金属3D打印实验,制造精度达±2微米,合格率超过90%,为太空资源就地利用奠定了基础。
资源宝库:月球水冰与小行星贵金属
太空资源的实际分布远超地球储量。月球南极永久阴影区储存着 超过1亿吨水冰 ,这些水冰可电解制成液氢液氧推进剂,满足火箭燃料需求,也可支持生命保障。
更具战略价值的是月球上丰富的氦-3同位素, 储量约为110万吨 。氦-3是核聚变的理想燃料,在地球上极为稀缺,每千克价值高达600万美元。一旦实现商业化开发,将彻底改变全球能源格局。
在小行星带,灵神星等M型小行星富含镍、铁、铂族等贵金属。据评估,单是灵神星上金属资源的 价值可能超过10万亿美元 ,相当于全球GDP的十分之一。
中国计划通过一系列探测任务逐步开发这些资源。2026年发射的嫦娥七号将重点探测月球南极水冰分布;2029年发射的嫦娥八号将开展月面资源利用试验;正在飞行中的天问二号小行星探测器将为小行星资源开发积累技术经验。
挑战与突破:成本、技术与法律的三重门
尽管前景广阔,太空资源开发仍面临多重挑战。 技术瓶颈 是首要障碍。月球表面昼夜温差达300摄氏度,火星沙尘暴频繁,小行星重力几乎为零,这些极端环境对采矿设备提出极高要求。
通信延迟 是另一大难题。地火之间单程通信延迟可达20分钟,使得远程操控不可行,必须依赖人工智能实现探测器自主作业。这对算法的智能性和传感器的可靠性提出了极高要求。
法律框架 的不完善也增加了不确定性。《外层空间条约》将太空资源视为“全人类共同遗产”,但未明确私人实体的资源所有权,各国国内法存在较大差异,给国际合作与投资带来挑战。
为解决运输成本问题,中国正加速攻关可重复使用火箭技术,目标是将地月运输成本降至现有水平的30%。同时,通过原位资源利用技术,优先在太空利用资源,减少对地球补给的依赖。
从“地球文明”走向“星际文明”的跳板
按照中国太空资源开发的“三步走”战略: 2030年前 将形成深空勘探能力,开展月球原位利用试验; 2040年前 实现小规模资源开发,开展小行星技术试验; 2050年前 具备规模化开发能力。
庞之浩预测,中国有望在2040年前后实现小批量小行星矿物采样返回,2050年前后达成规模化矿物采回与应用。其间需要突破微重力稳定开采、低成本运输、在轨冶炼等关键瓶颈。
太空资源开发的价值不仅在于资源本身,更将 催生全新的商业模式和产业生态 。“资源即服务”(RaaS)、太空物流网络、高价值资源贸易等创新模式将应运而生,形成完整的太空经济产业链。
随着“天工开物”专项的推进,中国在太空领域的布局正向前延伸。从近地小行星防御到太空交通管理,从太空数智基础设施到星际航行人才培养,一系列举措表明中国正在为更长周期、更大尺度的深空活动奠定基础。
当美国太空探索技术公司(SpaceX)可回收火箭已将发射成本大幅降低之际,中国选择的是一条更加系统的路径—— 通过构建太空资源开发利用体系,为未来的深空活动提供持续保障 。这不是关于短期收益的“淘金热”,而是关于如何让人类在太空“跑得远、跑得久”的战略布局。