展望未来宏大的太空采矿活动，目前还有哪些需要解决的难题呢？

　　与地球一样，月球、火星、小行星和彗星等行星体也蕴藏着大量宝贵的资源。虽然目前还是遥不可及，但是依然引起了研究人员和工业界的注意。为什么说太空矿业是非常重要的呢？因为它是我们探索深广宇宙时，所必须要解决的中继问题的关键，因此，科学家非常希望有朝一日能实现太空采矿，甚至形成太空经济循环。
　　然而，受限于目前的太空科技水平，现阶段开展任何形式的地球外采矿，都是非常大的一步的壮举。
　　那么今天我们就来关注一下未来的朝阳行业太空采矿业，以及目前面临的困难吧。
　　原地资源利用
　　说到太空采矿时，你可能会想象从太空中的各种物体中提取材料并将其带回地球。甚至我想到的是星际争霸里面的水晶矿。
　　如果我们想在月球上建立一个永久的人类基地，就需要考虑为居住在那里的宇航员提供补给的问题。因为只有少部分资源，比如水可以在一定程度上回收利用，但是这不解决根本问题。
　　同时，用从地球发射的方式给月球基地补给资源又极其昂贵。据了解，将一公斤材料发射到低地球轨道大约需要2万元，将其发射到更高的轨道或月球上就需要更多钱了。因此，在太空开采的材料能实现采空用空，从而在太空运输方面省下大笔的钱。
　　采空用空是指实现太空资源的现场开采利用。开采的对象包括任何我们在太空中需要的东西，包括冰，以及可以用作建筑材料的各种太空土壤等。目前，NASA目前正在探索在月球上建造3D打印建筑物的可能性。
　　太空采矿也可能带来绕地卫星技术和处理方式的变革。当前对退役卫星的普遍做法是在1020年后，当燃料耗尽时，让卫星脱离轨道，自然消亡。而新的研发方向（比如OrbitFab等航天公司）是设计一种可以使用太空收集的推进剂，给这些燃料耗尽的卫星空中加油。
　　绕地卫星加油机
　　当然，希望短期内彻底改变目前卫星的设计方法是很困难的。但从长远来看，则很可能会彻底改变这个行业。即使对于近地轨道卫星，从月球到达它们所需的能量也远低于从地球到达它们所需的能量。太空有哪些资源？
　　太空资源既丰富又有价值，比如一些小行星就含有大量的铁、镍、金和铂族金属，可用于建筑和电子产品。而我们的卫星月球，其表土（岩石和土壤）含有氦3，如果未来核聚变可控并推广的话，氦3可将成为一种宝贵的资源。另外，英国Metalysis公司已经开发了一种从月壤中提取氧气的方法。
　　在月球两极附近的永久阴影陨石坑中，很可能存在冰；火星、小行星和彗星表面下也很有可能有冰。这些冰可以用来形成维持生命的水资源，甚至可以制造氧和氢，进而制造火箭推进剂。如何实现太空采矿？
　　一些关于太空采矿的设想与地球上采矿类似。例如，我们可以用斗轮挖掘机挖掘月球表土，或者用隧道掘进机挖掘小行星。目前相关的研究包括涉及测试探索技术如何在月球和火星上实现，其他工作包括火星上冰开采的经济性模型分析，以及对月球上采矿结构的稳定性进行计算机模拟分析等。
　　地球上的采矿机
　　还有的设想是使用生物法进行太空采矿，这种技术将通过向小行星投放某种细菌的方式，消耗某些矿物质，并产生所需的气体资源，然后再通过探测器进行收集。巨大的挑战依然存在
　　同时，太空采矿未来在技术和经济上都存在许多挑战。
　　（1）发射成本要满足经济性。同样的发射成本，也意味着将采矿设备送上太空的成本很高，这使得许多人渴望开始在地球外采矿。采矿作业必须尽可能轻，以达到成本效益（甚至可行）。
　　（2）自动化采矿和控制难题考虑到将人类送上太空的额外挑战如需要生命支持、避免辐射和额外的发射成本，所以太空采矿需要实现自动化和远程控制。因此需要在采矿机器人方面实现技术飞跃，因为目前即使是地球上的采矿系统也还没有完全自动化。
　　（3）信号传输的延时问题物体离地球越远，信号到达地球所需的时间就越长。在向火星探测车发送命令并确定其是否成功时，延迟最长可达40分钟。月球的通讯延迟只有2。7秒，所以远程挖掘可能更容易。
　　（4）安全可靠性问题虽然航天器目前已经多次在小行星上实现了着陆，甚至实现了样本采样和回收，但目前在小行星和彗星上着陆的总体成功率还是很低。（2014年，发送给67PChuryumovGerasimenko彗星的Philee着陆器在一次失败的着陆尝试中不慎坠入深沟中。）
　　欧洲航天局（EuropeanSpaceAgency）的菲莱彗星着陆器（Philelander）
　　（5）环境问题在太空采矿可能有助于减少地球上所需的采矿量。虽然在太空收集资源可能意味着不必从地球上发射它们，但随着太空经济的发展，不可避免地会进行更多的发射。工作正在进行中
　　虽然现在太空采矿还为时过早，但许多公司目前已经在开发用于太空采矿、空间资源勘探和其他空间用途的技术了。比如加拿大太空采矿公司正在开发支持太空生命所需的基础设施，包括氧气发生器和其他机械；而总部位于美国的OffWorld公司正在开发用于在地球、月球、小行星和火星上运行的工业机器人等等。
　　期待技术的进步解决这些问题，实现太空探索的中继自由。