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多國都正在籌備1960年代以來首見的人類登月任務,同時開始思考要如何利用在月球表面發現的資源。
歐洲、美國、日本和加拿大等地的太空機構,正以預定2026 年2月執行的「阿提米絲二號」(Artemis II)任務,作為在月球設立永久基地營、最終有望月球上生活的第一步。
隨著這些太空總機構朝這個目標努力,「月球經濟」(Moon economy)的概念正在成形。
世界各國的太空機構正開始建立供應鏈,以支援那些不需要返回地球的太空任務,同時著眼未來在月球定居的可能性。還在萌芽的月球經濟,推估在未來20年的價值約1,700億美元。那麼,在月球上產業的樣貌可能會是怎樣?
什麼是月球經濟?
美國國防先進研究計畫局(DARPA)已表示,支持跨國機構、太空機構及民間公司在未來十年迅速擴大月球上的經濟活動。
美國空軍教育中心最近的一份路線圖顯示,月球的潛在經濟活動可能是由通訊、導航、運輸和物流等產業驅動,以協助進一步的太空探索任務和機器人技術。這份報告指出,這些產業將支援月球經濟的定錨產業:採礦。各產業都將圍繞著採礦設計。
報告表示,儲存在月球風化層(lunar regolith)與大氣中的氧氣,為有用的資源。先前的研究顯示,風化屑含有一些在月球種植植物所需的礦物質,歐洲太空總署(ESA)指出,這對月球長期定居計畫來說,至關重要。
ESA說,月球也是氦-3(Helium-3)的主要來源。氦-3 是一種元素,因為不具放射性,能在核融合反應爐產生更安全的核能。
巴黎理工學院(IP Paris)表示,氦-3也可能對地球的量子運算、核磁共振成像和低溫學(cryogenics,研究物質在極低溫度下的表現)等領域有所助益。路透報導,美國太空總署(NASA)已設定期限,要在2030年之前於月球建造核融合反應爐,中國大陸和俄羅斯則據信攜手希望在2035年之前建造。
美國空軍教育中心的報告顯示,科學家最終將運用「原位資源利用」(ISRU,利用當地資源)的方法,支持月球的採礦和其他產業活動,而非依賴來自地球的原料。
但這份報告也指出,世界距離實現月球經濟還有長路要走,因為要在月球上及周圍環境作業,仍有一些挑戰。例如,月球表面某些地區會有約14天的漫長月夜,會導致太陽能板等電源難以支持資源開採任務、以及與地球操作 人員之間的通訊。
此外,月球大氣層中的月塵,以及有時在表面下流動的風化層熔岩,可能提高採礦、及製造維持月球生命所需液態氧的難度。
歐洲正在怎麼做?
ESA自2019年以來便在討論開採月球資源,當時與ArianeGroup簽署為期一年的初步合約,研究風化層的採礦策略。
歐盟執委會在今年6月發布的「歐洲太空經濟」願景報告表示,歐盟也將支持開發月球採礦的科學儀器、機器人技術和樣本提取等研究,同時關切地球軌道活動的「軌道經濟」。
歐盟也正在從事「太空作業與服務4基礎設施」(ISOS4I)任務,目標是為企業和歐盟機構的未來任務提供隨選服務,可能包括太空船加油和充電、衛星移除和回收,以及資源採礦。
歐盟執委會表示,ISOS4I任務也有望幫助「部署由機器人技術、自動化和人工智慧(AI)驅動的大型無人太空平台」。太空任務也將支持ESA要發送機器人到月球、火星及其他天體的任務目標。歐盟今年說明這項試行任務的文件顯示,太空中的操作能支持小行星採礦,以獲取水、氦-3 和「金屬」等資源。
歐盟執委會在報告中表示,ISOS4I 任務計劃2030年啟動,但2035年才會全面運作。
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