SpaceX星舰高空炸烟花，但人类迈向火星的脚步不会停止

马斯克的SpaceX星舰在前几日发射失败高空炸烟花了！但是人类迈向火星的脚步不会停止，因为未来星际采矿的潜在价值远超17世纪的地理大发现，这个由政策引导和资本驱动的大科技项目，将会继续稳步向前推进。

作为太阳系八大行星之一的火星，也是距离地球最近的类地行星，直径约为地球的53.2%，质量为地球的10.8%，有着稀薄的大气层，自转周期为24小时37分，公转周期约为687天。由于公转周期与地球的差异，因此火星每隔26个月就会与地球接近一次，此时地火之间的直线距离在6000万-1亿公里，这意味着此时人类可以用较小的代价实现地球到火星的往返，火星探测成为可能。

火星探测分为火星轨道探测和登陆火星探测两类，全世界有能力向火星发射探测器的国家或地区有美国、俄罗斯、欧空局、中国、日本和印度六个。能独自拥有火星探测器的国家只有中国、美国和俄罗斯三个，而能够将火星探测器登陆火星并执行地表探测任务的，只有中国和美国两家。

从1960年至今，全球共开展过48次火星探测任务，执行23次火星表面着陆任务并成功11次，其中标志性的事件如下：

• 1971年，美国发射了水手9号，成为人类历史上第一个环绕火星的飞行物。

• 1971年，前苏联的火星3号，首次在火星表面成功实现软着陆。

• 1979年，美国海盗1.2号成功着陆火星，首次成功传回地表数据。

• 1989年，前苏联“福波斯2号”，成功探测火卫一。

• 1997年，美国的“旅居者号”火星车，首次在火星地表漫游。

• 2012年，第一辆采用核动力驱动的火星车“好奇号”成功登陆火星表面。

• 2021年， “机智号”无人机基于“毅力号火星车”，在火星地表完成飞行。

• 2022年，中国“天问一号”探测器，一次性完成在火星的“绕落巡”。

由于火星是距离地球最近的类地行星，因此自然成为人类太空探索的网红打卡点。另外还有一个非常重要的原因是，在火星与木星之间还蕴藏着一座超级富“矿”，在这个宽约2.2亿公里的小行星带，聚集了太阳系98.5%的小行星，总数量超过50万颗，其中被识别和身份编码的超过12万颗。

科学家通过模拟发现，小行星带最初具备的物质足够形成一个类似火星般大小的行星，但是由于太阳和木星之间的引力拉扯，导致这些物质无法有效聚集，现在小行星带残留下来的物质大概相当于月球质量的4%，也就是大约2.8×10^18吨。

在地表玩了几万年泥巴的人类，目前对地球内部的探索进展仍然非常小，也遇到很多的困难。目前人类挖掘最深的洞是科拉超深钻孔，前苏联耗时19年钻探的深度还不到12.3公里，仅为地球半径的0.2%。人类实际采矿挖掘的最深矿洞是南非的“Mponeng金矿”，黄金带来的丰厚回报驱使它正在向4.3公里的深度延伸，但是工人进出一趟矿井需耗时3小时。科学家认为，地球上的黄金、白银等重金属矿藏，主要集中在地幔和地核深处，储量庞大但是却无法开采，而在小行星带就有一颗拆散的“小型地球”，漂浮在那里等着你去挑选。

2018年，作为 SpaceX 重型猎鹰火箭首次试射的模拟载荷Roadster 跑车，发射后它的运行轨迹已越过了火星轨道，外围点延伸到火星与木星之间的小行星带，这次何尝不是马斯克的一次下意识尝试？那里才是一位成功资本家魂牵梦绕的地方。

星际采矿要做想到产业化，第一步就需要解决运输的问题，因此超大运载能力的重型火箭必不可少，而且综合的运输成本要足够低才行。在猎鹰9号出来之前，从地球运输1公斤载荷上太空，采用欧洲德尔塔重型运载火箭需要1万美元，用长征3号b大约需要6400美元，俄罗斯的安加拉火箭需要5000美元。而猎鹰九号由于采用了可回收机制，将成本降低到3000美元，猎鹰重型预计可以做到1500美元，而星舰飞船的目标是低于200美元，这将彻底解决运输成本问题。

当然，低成本超大型运载火箭只是产业化链条中最基础和最重要的一步，人类要想成功实现星际采矿还有很漫长的路要走。例如，目前人类滞留太空最长时间记录是俄罗斯宇航员创造的，总共在近地轨道生活了678天，也就是还不到2年。但是前往火星的单程至少需要6个月，而地球与火星两次交汇的时间间隔为26个月。因此需要在火星地表或地下建设适合人类生存的基地作为中转站，才能以火星基地为依托向外延伸覆盖到小行星带，这也就是马斯克提出移民火星的表层逻辑所在。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间乐园，远比移民火星简单一万倍。

作为过去数十年火星探测的下一步，目前各主要航天大国都在规划和推进火星土壤采样返回以及火星载人探测任务。中国作为新兴的航天大国，各项工作也在紧锣密鼓的规划中，包括起飞推力超过5800吨的长征9号重型运载火箭也在研发中，预计在2030年前首飞。

中国火星探测计划稳步推进中：

• 2016年，采用“绕、落、巡”三阶段的火星探测项目正在立项。

• 2020年7月，“天问一号”发射成功，也是全球第47个火星探测器。

• 2021年5月，“祝融号”火星车，在火星乌托邦平原南部展开科学探测。

• 2021年6月，国家航天局介绍开展火星取样返回和木星探测任务。

• 天问一号总师：中国将在2030年前后实施火星采样返回任务。

• 中国运载火箭技术研究院：计划在2033、2035、2037、2041、2043年向火星发射载人探测器，最终在火星建立永久的存在。

15-17世纪的欧洲 “大航海时代”历时近300年，完成对地球表面海洋和陆地的地理探索和认知，给人类文明带来了全球贸易和殖民掠夺，成为近代经济全球化的开端。在未来的数百年，人类将会登上更为广阔的太空舞台，拓展出新的发展维度，开启新一轮文明发展的序幕，让我们一起拭目以待吧！