宇宙淘金热来了?首个太空采矿公司宣布融资,哈佛背景学者创建

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宇宙淘金热来了?首个太空采矿公司宣布融资,哈佛背景学者创建
麻省理工科技评论 2019-10-16

2019-10-16

太空淘金热开始涌向中国
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太空淘金热开始涌向中国

太空淘金热开始涌向中国。

10 月 14 日,中国首个致力于太空资源开采私营公司起源太空宣布完成天使轮、天使+轮融资,融资金额共计 5000 万元人民币,投资方分别为经纬中国和线性资本。这也是中国商业航天浪潮下,首次有大笔资金流向民营太空采矿公司。

起源太空正式成立于 2017 年,创始人兼 CEO 苏萌和公司的首席运营官喻天弘都是天体物理学领域的专家,两人为北大物理系同班同学。

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图 | 苏萌(来源:DeepTech)

苏萌曾在哈佛大学师从天体物理学家 Martin Elvis,如今他还是香港大学物理系副教授,在香港大学领导一个空间科学实验室。喻天弘则拥有美国克莱姆森大学天体物理博士学位,曾任壳牌石油公司钻井平台安全研发主管,是小行星、陨石专家和数据处理专家。

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图丨起源太空公司首席运营官喻天弘(来源:起源太空)

据 DeepTech 了解,起源太空公司早期发展速度非常缓慢。在 2018 年底的一次采访中,苏萌表示当时公司的运营全靠自己投入,团队中多名成员都是出于自身的专业和个人兴趣,以兼职的状态参与公司的运作,公司也发不起工资。

直到今年 7 月,苏萌在出席一场行业活动时向 DeepTech 透露,当时团队中有 7 名全职员工,融资方面则已经完成了一轮融资,第 2 轮融资工作则在进行当中。

中国商业航天起步已有 5 年时间,行业内大批公司取得了明显的发展,其中多数公司都围绕卫星应用展开,包括卫星设计、发射、运营应用等。随着起源太空宣布获得早期投资,国内终于出现首批“太空矿工”能够有机会探索他们的太空淘金梦。

太空采矿不是一个全新的概念,如今全球已有超过 20 家致力于太空采矿的私营航天公司,但到今天为止,这一充满“钱景”的采矿事业也还没有受到所有业内人士的认可:太空采矿真能实现?是否能在现在就实现?如何应对漫长的投入回报周期?

行业的先行者既然选择了成为第一个吃螃蟹的人,亦需要独自承担这些来自各界的质疑,给出自己的答案。

太空淘金诱惑

形成淘金热的根本原因只能是金子,小天体能够带来的潜在经济收益让首批“太空矿工”将掘金目标放到了地球之外。同时,在经济利益驱动下,若对小天体有更深入的研究,对推进天文学界的发展也有所帮助。

苏萌与小行星采矿结缘于哈佛大学,2007 年从北大毕业后,苏萌先后在哈佛大学和麻省理工学院学习工作近十年,并获得了天体物理学博士学位。他在哈佛大学时的导师 Martin Elvis 就是小行星采矿这个专业最权威的几个科学家之一。

刚到哈佛大学读研究生的第一个星期,导师就给了他一个“小行星采矿”的题目做研究。如今,中国第一家小行星采矿的公司正是由苏萌培育了出来,而 Martin Elvis 也自然而然地成为了起源太空的顾问。

也就是苏萌进入哈佛大学之后的几年内,小行星采矿领域的代表公司 Planetary Resources 和 Deep Space Industries 先后成立,并逐渐吸引到对新兴市场最为敏锐的投资机构的注意。2017 年 4 月初,高盛就发布了一份 98 页的重磅报告,着重强调了未来 20 年太空经济行业将会增长至万亿美元的庞大规模。

以小行星采矿为例,高盛认为大多数人都高估了从事这项活动的技术难度和资金成本。事实上,日本的“隼鸟号”(Hayabusa)已经于 2010 年 6 月 13 日携带“糸川”(Itokawa)小行星的表面样本返回地球,如今继任的隼鸟 2 号和美国的 OSIRIS-REx 探测器都已经达到各自的目标小行星附近。

在项目资金上,虽然这类深空活动的花费可能会超过用作通信、导航、遥感的微小卫星和小型运载火箭的开发,但其也并非是一个难以想象的天文数字。根据加州理工学院的估算,未来小行星探测器的成本可能只需数千万美元,而起源太空公司首席运营官喻天弘认为,“将一颗直径 10 米,富含铂金的小行星带回地球,估算大概需要 50 亿人民币。”这个数字甚至已经超过了目前国内头部民营火箭企业的公司估值。

当然,如果和这颗小行星最终的价值相对比,50 亿元人民币的投入可以说是小巫见大巫了。直径为 10 米的富金属小行星净重大约是 10,000 吨,铂金富含丰度约为千分之一到百分之一,如果是百分之一的话,那就是 100 吨铂金,以 200 元/克计算,100 吨铂金在今天的价格达到了 200 亿元人民币。

苏萌介绍称,铂族金属广泛应用于催化剂和高端电子元件,是航天、航空、汽车产业及高科技领域不可或缺的关键金属。而地球周围小行星中有着近似无限的铂族金属资源,比如 2017 年 7 月 20 日与地球擦肩而过的小行星 2011 UW-158,仅其中所含估测的铂金含量就达到 5.8 万吨,大约价值 1.7 万亿美元,而地球每年能开采的铂金大概只在 200 吨左右。

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图 | 小行星 2011 UW-158 含丰富铂金(图片来源:起源太空)

还有不容忽视的一类资源就是这些星体上可能蕴含的珍贵水资源,不久之前,NASA 的 OSIRIS-REx 探测器仅仅登陆 Bennu 小行星一周之后就检测到了含水的黏土矿物,如果小行星的中的水资源被大量开发使用,那么其对于空间站的运营、载人深空探索和太空基地的建设将大有裨益。

“十年时间把矿带回来”

起源太空将漫长的采矿过程分为“找矿-探矿-占矿-采矿-返回”五个阶段,目前还处在“找”这个阶段。今年 9 月,该公司的一个小型紫外光学望远镜已经搭载在一颗商业卫星上并成功发射升空,公司表示其主要目标是是实时监测小天体与大气层撞击事件,研究小天体成分特征,建立自家独有的太空资源数据库。这有助于寻找价值高、合适开采的小行星。

2018 年初,起源太空与香港大学、南京大学、北京空间机电研究所、北京航天驭星科技有限公司联合成立了“空间科学先进载荷与应用联合创新研究院”,旨在科学工程项目研究与推进立项、空间科学目标研究、先进载荷技术研究、人才培养等领域开展合作,实现协同创新,加速行业发展。

此外,起源太空还作为工程总体单位牵头研制“龙虾眼 X 射线轨道探测器”,针对新型 X 射线成像设备在空间科学、天文观测、航天遥感、深空探测等领域中的应用。

“我们计划 2020 年到 2021 年发射航天器去小行星上探测,也就是落实‘探’这个步骤,当然也有可能是将探、落、采这几个步骤结合在一起同时推进。”喻天弘说。

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图丨小行星主带(来源:JPL - NASA)

太空采矿的主要目标是靠近地球的小天体,这些小天体大部分分布在火星和木星轨道之间,那里有一个被称为主带的小行星带,主带上的小行星由于引力的影响,会时不时跑到地球周围。人类现在大概发现了两万多颗小天体,它们不仅含有非常丰富的太空资源,而且比月球、火星的资源要容易开采很多倍,所以这些小天体将会成为我们走向太空的第一步。

苏萌表示,有些小天体会周期性的靠近地球,当小天体离地球的距离能够低于 0.2AU(即地球到太阳距离的五分之一,约为 3000 万公里),在距离上就利于我们对天体的探测以及后续的开采工作。

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图丨不同的小行星采矿方案(来源:起源太空)

从采矿的角度,太空采矿最简单的方式就是寻找足够小的小天体(直径约 10 米),改变其运行轨道,使其进入到地月轨道,下一步才是将其带回地球。

苏萌表示,对起源太空来说,现阶段无可避免地需要花钱来证明:我们具备足够的技术能力采回小天体,再往后就是慢慢将成本降低的过程。

除了要寻找相对容易开采的天体,包括距离更近、直径更小的天体,降低成本的另一个关键就是依赖航天技术的提升。

在技术方面,现阶段一个关键技术难题是:如何实现足够的推力。

让小天体改变轨道,需要让微小卫星落在天体表面,依靠自身的动力对小天体长时间施加推力,缓慢改变轨道。目前较为成熟的方案是依赖太阳能,卫星通过电推进系统产生推力。苏萌表示,目前 20U 立方星(卫星体积约为 20 立方分米)的推力大小能达到 100 毫牛左右,但还不足够。他表示若能将推力提升到 1 牛,那就足以在理想的时间内改变 10 米级小天体的运行轨道。

可以肯定的是,在起源太空的项目推进过程中,势必会遇到不少的问题,包括如何解决成本高企、远距离空间通信、动力装置和推进系统选择等诸多问题。

苏萌表示,起源太空的初步计划是:五年内实现改变小天体轨道,让其进入地月轨道。十年左右的时间能够将目标小天体带回来,同时采回来的天体所带来的价值能够抵消投入的成本。

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图丨起源太空此前规划的“多波段空间观测计划”(来源:起源太空)

商机,还是泡沫?

冷静地说,在人类对太空探索远谈不上充足的今天,进行太空采矿仍然是一件前无古人的事情。是否真的要去太空采矿?现有的技术是否真的能够支持太空淘金梦?这都是行业内普遍存在的质疑,也是行业先行者需要面对的问题。

事实上,相同的太空淘金梦也在民营航天最发达的美国出现,但最终这股淘金热成为泡沫。

2012、2013 年,被视为是小行星采矿领域的代表公司 Planetary Resources 和 Deep Space Industries 在美国先后成立,并逐渐吸引到对新兴市场最为敏锐的投资机构的注意。

当时两家公司创始人都是航天领域的老兵,欲在商业航天蓬勃发展的趋势中开拓一片新的市场。

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图 | “重新定义自然资源”(来源:Planetary Resources)

其中 Planetary Resources 有着称得上华丽的背景,团队有着深厚的航天领域背景,曾参与到包括火星探测器在内的多个航天器的研制工作。在 2016 年,公司已经拿下 5000 万美元融资,众多明星投资者为其站台,比如谷歌创始人拉里·佩奇、前谷歌 CEO 埃里克·施密特、《阿凡达》电影导演詹姆斯卡梅伦等。相比之下,Deep Space Industries 融资额并不高,仅有 350 万美元,并手握一些来自政府的合同。

在过去数年时间里,这两个太空采矿领域的先行者,都将早期目标锁定为能在太空中挖掘水,作为原料将其分解成氧气+氢气,或是直接加热成气态,为航天器提供动力。

Planetary Resources 联合创始人 Eric Anderson 曾预测,到 21 世纪 20 年代中期,这个目标就有可能实现:从靠近地球的小行星上提取冰,并将其作为其他任务的推进剂在太空销售。

但事实证明,现实并没有他们描绘的那般顺利,被寄予厚望的两家公司并没有实现采矿的目标。具体来说,它们甚至还没有找到任何一个合适的开采目标。

多年时间过去,两家公司共同描绘出了美好的未来图景,并没能在技术上取得太多的进步,最终投资者也不愿继续加码。最终这股淘金热如泡沫般破灭。

2018 下半年,有消息传出 Planetary Resources 已经开始拍卖公司设备,随后被一家位于纽约的区块链软件公司 ConsenSys 收购。今年年初,Deep Space Industries 被商业航天公司 Bradford Space 收购,采矿事业就此没了音讯。

乔治 · 华盛顿大学空间政策研究所所长 Henry Hertzfeld 曾为 Planetary Resources 提供咨询服务。对于公司最后走向被收购的结局,他表示太空采矿事业是成本高昂且有风险的。他进一步指出,这些公司并没有创造营收,而在这种情况下,市场留给他们时间是非常有限的。这一说法强调了营收的重要性。

一家国内卫星公司创始人也曾向 DeepTech 表达过类似看法,他认为太空采矿所需周期太长同时还特别烧钱,因此必须有一个“能躺着能挣钱的业务”才能支持这样的长远计划和雄心壮志。

在这个问题上,苏萌表示,将小天体采回地球需要 10 年甚至 20 年时间,但公司不能够等到采回后才出售获得收入。他强调,采矿是最终的目标,但在“找-探-占-采-回”的过程中也要找到其他的商业模式,形成自我造血能力,这也正是起源太空的目标之一。

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