第一台太空采矿机器人来了！

随着地球资源的日益匮乏，人类的注意力逐渐转向太空，尤其是月球、火星和矿产资源丰富的近地小行星。过去科幻小说和电影中存在的太空采矿正在逐渐走向现实。

不久前，中国第一台太空采矿机器人诞生于中国矿业大学。让我们一起来看看未来的“星际矿工”。

中国第一个“星际矿工”诞生

中国矿业大学教授刘新华团队开发的多功能太空采矿机器人不同于流行的人形机器人和机器狗。太空采矿机器人的基本形式是六条腿，包括三个轮子和三只爪子。刘新华教授告诉记者，这种设计的主要目的是适应太空中的微重力环境。

太空采矿机器人需要在地外星体上完成地质勘探和矿物采集任务，这是一项必要的技能。在地球重力环境下，机器人本身的重量足以支撑钻头进入，而月球重力只有地球的六分之一，大部分行星都是低微重力。如何让钻头顺利进入星体表面已经成为一个大问题。

为解决失重带来的漂移问题，研究小组想到了模拟昆虫爪刺结构，因此，为太空采矿机器人设计了特殊的爪刺脚。

中国矿业大学机电工程学院教授 刘新华:这是一个阵列爪刺。在微重力环境下，它具有很强的附着力和很强的抓地力。它可以固定在微重力环境中进行采样，也可以根据地形移动。

不仅可以适应空间的微重力环境，还可以“选择仿生六条腿的移动结构”。机器人的脚尾有两种设备:车轮和锚固结构，也可以在行星坑洼洼的地面上行走。目前，太空采矿机器人原型机已向相关部门申请专利，并通过初审。

中国矿业大学机电工程学院教授 刘新华：我们实现了这种微重力的等效试验，这种机器人可以在模拟月壤的环境中行走、锚定，甚至取样。

如何练习“星际矿工”的“十八般武艺”？

太空采矿机器人不仅面临微重力问题，还面临极端温差、真空、太空辐射、重量体积限制等一系列问题。如何让机器人练习“十八般武艺”？刘新华教授团队为太空采矿机器人搭建了一个特殊的“训练场”。

中国矿业大学机电工程学院副教授 华德正:我们主要考虑两个方面来构建这个环境。一方面是模拟近地小行星表面的风化水平，主要是沙壤。另一个是微重力环境。我们设计了这样一个悬挂机构，通过垂直悬挂来抵消其重力，从而实现微重力的变化。

据团队成员介绍，经过不断的沙盘训练，目前太空采矿机器人已经可以根据工作环境调整自己的结构形状，通过六足差动系统的悬架、离合器等协调工作，适应复杂的地表环境。

为了掌握更多的调查技巧，太空采矿机器人必须在中国矿业大学深地工程智能建设和健康运维国家重点实验室进行“高级培训”，在这里可以准确模拟月球表面的极端环境。

全国重点实验室副教授中国矿业大学深地工程智能建设与健康运维 李瑞林:该设备主要模拟月球的原始环境。六分之一G重力场，超高真空环境。白天月球高温可达130℃，晚上可达-180℃，甚至极区低温可达-250℃。

不仅完成了对月球小重力场等极端环境的长期高精度模拟，还开展了“月球资源特征与储层原点检测方法与设备”、“月球极区水冰资源温度控制与原点制氢方法与设备”两项研究，也是太空采矿研究的重点科研项目。

全国重点实验室副教授中国矿业大学深地工程智能建设与健康运维 李瑞林:模拟环境后，我们采用类似月壤特征的模拟月壤，再现月球地层特征的高保真。其实和月球上的状态基本一致。这个时候我们再做实验，其实和月球上的数据差不多。

人类有望对近地星体上的太空资源进行试验性挖掘。

太空资源的发展不仅是科技竞争的制高点，也承载着人类文明未来可持续发展的希望。据专家介绍，基于现有的空间科技、航空航天技术和采矿技术，人类有望在几十年内对近地星体上的太空资源进行实验性采矿。

据专家介绍，人类在有限的地球资源最终将面临贫困的威胁下，进入太空是不可避免的选择。月球作为地球上唯一的天然卫星，具有相对接近地球的优势和丰富的资源。现在，世界上最关注月球资源的探索研究，最大的科研投入。

中国矿业大学环境与测绘学院教授 李怀展：月亮表面的氦-3，可作为核燃料，以及月球背面的水冰资源。

首先综合利用月球资源或成人类的太空资源

据专家介绍，自20世纪50年代末以来，全球已有80多艘月球探测器和载人飞船成功登月并开展检测任务，积累了丰富的月球检测相关信息。目前，中国、美国、俄罗斯等国都制定了载人登月计划，月球资源很可能成为人类综合利用的第一个太空资源。

此外，太阳系中大量的行星也蕴含着丰富的矿产资源，其中近地小行星运行轨道靠近地球，综合利用相对方便。目前已初步掌握，近地小行星有1500多颗，具有很高的挖掘价值和可采性。

中国矿业大学环境与测绘学院教授 李怀展：行星主要是稀土资源，铁、镍、钴等金属也是如此。这些资源是通过早期检测确定的。

在与太空采矿相关的核心技术方面，人类取得了巨大的成就

据了解，目前，全球科技界在许多与太空采矿相关的核心技术方面取得了巨大成就，如地外天体钻孔技术、太空中原位资源开发等。大量的前沿技术，如太空3D打印技术，也让我们期待着太空制造、组装、采矿设备和使用太空资源。

全国重点实验室副教授中国矿业大学深地工程智能建设与健康运维 李瑞林:向外太空发展是人类社会未来发展的一个非常重要的阶段，也是人类文明发展的一个非常重要的阶段。发展外星星球的第一步是解决资源问题。因此，这就是为什么我们国家也把重点放在太空采矿或月球资源原点采矿应用上，包括我们自己的研究。

原题：“国内第一个太空采矿机器人来了！”

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