随着美国国家航空航天局 (NASA) 的阿耳忒弥斯计划很快将把人类探险家送上月球和火星,探索的新时代不再是在地球上,而是在太空中。 NASA 的目标是在 2027 年中期登陆月球南极,同时最早在 2035 年派遣人类前往火星执行科学任务,旨在破解人类在这颗红色星球上存在生命的潜力。该任务旨在将第一位女性和第一位有色人种送上月球,探索月球表面,并为将宇航员送往火星奠定基础。
距离宇航员上次在月球表面行走已有近 50 年了,此后机器人对深空的探索经历了数十年的技术进步和科学发现。随着美国宇航局实施阿尔忒弥斯计划以实现人类登陆的目标,这些探索将为新的可持续月球经济铺平道路。
2021年,咨询公司普华永道(PwC)发布了一份对月球经济的评估报告。该研究预计,到 2040 年的 20 年间,月球经济的累计价值将达到约 1700 亿美元。
多年来的研究还表明,月球上的此类登陆和采矿机会将收获月球资源,并可能导致更安全、高效的运营,减少对地球供应的依赖。
公私合作伙伴关系预计将支持和扩大美国宇航局的月球到火星任务。根据 2020 年 9 月报告中记录的 NASA 月球探索计划概览计划,当前通过与工业界和学术界的合作进行了几项原位资源利用 (ISRU) 投资,特别是采矿计划,这些计划将提高寻找化学和热工艺开发的能力并提供分解月球上发现的天然矿物质和化合物并将其转化为人类消耗品甚至推进剂的选择。
不仅月球,火星大气层也富含二氧化碳,因此美国宇航局正在投资一些举措,重点关注大气中二氧化碳的提取和转化为其他有用的元素或化合物。
然而,在月球上采矿并不是一件容易的事。 ISRU涉及在月球上提取氧气、水和提取金属,这也将导致月球表面的商业活动和公司的人工干预。
其他一些影响包括提取和采矿可能会用月球尘埃污染太空。因此,管理这些粉尘对于确保可持续且破坏性最小的采矿实践至关重要。
管理太空的法则是相当矛盾的。一方面,《外层空间条约》(1967 年)规定,任何国家都不能声称“拥有”月球(或任何天体)。然而,2020 年《阿尔忒弥斯协议》允许采矿,同时重申《外层空间条约》拒绝任何对月球本身拥有所有权的主张。 《阿耳忒弥斯协议》由美国国务院和 NASA 共同牵头,与澳大利亚、加拿大、意大利、日本、卢森堡、阿拉伯联合酋长国、英国和美国于 2020 年 10 月 13 日启动。
事实上,就连俄罗斯也在探索月球采矿的潜力,该国去年发射了 47 年来首次登月飞船,以更多地了解地球唯一天然卫星上的元素。为什么?这是因为月球具有水势,根据美国宇航局的检测,羟基分子遍布月球表面并集中在两极。水是氢和氧的另一种来源,可用作火箭燃料。 Hel-3 是一种氦同位素,存在于月球上,是一种很好的核能来源。
中国等国家已经证明了自己的太空能力,并计划像美国和俄罗斯一样探索月球、火星和深空市场。
有研究旨在实施一种月球架构,其中多个提供商(乘员系统、推进系统、后勤、科学平台、技术演示器等)可以提供互补的能力,从而提高月球架构的整体成功和弹性。