眼下,一颗“迷你月亮”可能正在围绕地球运转，它或许会揭示太阳系的历史……如果一颗小行星被地球引力场捕获并暂时成为地球的一颗“迷你月亮”的话，那么，在小行星上着陆并采矿就会变得相对比较容易，并使得一些人变得更加富有。
实施在绕转地球的“迷你月亮”上开采矿产是否可行？
谷歌创始人拉里·佩奇(Larry Page)和电影导演詹姆斯·卡梅隆(James Cameron)共同资助一家公司，并在今年4月24日公布了他们的近地小行星探测计划：试图开采这些近地小行星上的诸如铂金等贵重矿产资源。但由于小行星引力场较弱以及在太空中横冲直撞毫无规律可言，可以说，要实现在小行星上采矿的设想将会面临诸多困难。
星球之大战
几乎一个世纪以前，一些奇怪的东西划破了北美洲的天空。1913年2月9日，很多目击者看到了许多正在燃烧的火球冲击着北美夜空，它并不像流星雨那样拖着长长的尾巴向四方飞逝。相反，这些明亮的火球在北美洲上空缓慢而有条不紊的移动着。火球最先出现在加拿大的萨斯喀彻温省，燃烧的红色火球拖着蒸汽般条纹移向东南方并经过纽约以北，随后回荡在大西洋上空。这一奇观的最后一站是百慕大群岛，此时正好有一艘蒸汽轮船驶过并见证了这最后一幕。
从这一奇观的起始地到终结地之间的距离是9 200公里。能够在如此大的范围内看到这些火球，说明它们正处在绕转地球的轨道上。结论是引人注目的：那天晚上人们看到的很可能是地球的一颗早期未被发现的小型月球的瓦解过程。
现在，我们意识到1913的事件或许并不是独有的一次。小行星轨道的计算机模型显示，太空中一些直径几米的小行星如果距离地球很近，它就能被地球引力场所捕获。这些小行星中仅仅一些微小部分会瓦解并撞向地球，而许多绕转地球的小行星几个月或是几年是观测不到的，它们的轨道比月球还要远，之后便悄无声息地滑入深空。然而，当它们的轨道距离接近地球时，便会成为地球的“迷你月亮”。这些“迷你月亮”不但比我们想象的更加普遍，而且还能在揭示太阳系演化中扮演重要角色。
一颗行星捕获一颗小型天体并不足为奇，木星就是这方面的大师。木星的质量大约是地球的320倍，离太阳的距离是地球距离太阳的大约5倍。在这样的距离上，太阳的引力变得很弱，木星能够捕获一颗小天体因此也不觉得奇怪了。1994年7月，木星最显著的捕获物便是苏梅克-列维9号彗星。随后，这颗巨行星将苏梅克-列维9号彗星撕成碎片，这真是一场惊心动魄的“星球之战”。
幸运的是，地球的引力并不像木星那样强，这也意味着诸如木星那样的撞击事件几乎在地球上不会发生。一些近地小行星来自于火星和木星之间的主带小行星。然而，用来监测有可能撞击地球的小行星的望远镜发现，太阳系中有越来越多的小行星。其中，由远古时期大型天体撞击后的碎片形成的小行星很小，这些体积较小的小行星如果距离地球很近，那么很可能被地球捕获并围绕地球公转(或许时间很短)。
月球追踪者
赫尔辛基大学的迈克尔·格兰维克(Mikael Granvik)和他的同事是那些飞掠夜晚小行星的追踪者。格兰维克小组的计算表明，一些“迷你月亮”的直径可能只有几米，其距离地球的轨道可能是月球距离地球的12倍远。由于受到太阳和其他行星的摄动，这些“迷你月亮”在地球引力场中的旅行是很微妙的。结果，格兰维克的模型预言了许多“迷你月亮”仅在地球周围停留了近9个月就再一次地滑入深空。或许最令人感到惊讶的是，如此短暂停留的“迷你月亮”是件稀松平常的事情。格兰维克说：“或许现在就有一颗这样的‘迷你月亮’。”
找到一颗“迷你月亮”并不容易，这是因为它们较小的体积难以捕捉到其反射光。目前，美国夏威夷的“泛星计划”望远镜正在寻找具有潜在威胁的近地小行星。但是，这些巡天并没有足够的能力来搜寻直径只有几米的“迷你月亮”。
然而，格兰维克和其他人经常看到的则是相似“迷你月亮”的太空垃圾。美国宇航局(NASA)喷气推进实验室的保罗·克达斯(Paul Chodas)说：“我们观测到的6个目标，有5个是太空垃圾。”
唯一的一颗有可能是“迷你月亮”。2006年9月14日，卡特里那巡天系统(Catalina Sky Survey)探测到一颗处在地球轨道上的目标――这颗被命名为2006 RH120的小行星是2006年7月被地球捕获的。正如天文学家观测到的一样，它仅仅花费三个月的时间绕转地球3圈，其他的一些被认为太空垃圾的，在进入月球轨道后又再一次地慢慢飘走。
为了区别于太空垃圾，克达斯分析了2006 RH120的轨道。首先，小行星相对于太空垃圾致密，它们的运动是借助于引力的推动，而太空垃圾几乎中空，其运动主要是借助太阳光压的推动。被记录的这颗2006 RH120，其直径大约是5米。现在，这颗小行星如同地球一样在围绕太阳公转，直到2017年，该小行星正好同我们地球分别位于太阳的两边。而它再次拜访地球的时间很可能发生在2028年左右。
格兰维克怀疑天文学家已经看到了一些真实的“迷你月亮”。“当观测者看到一个目标处于地球轨道的时候，”他说，“他们会想这个目标仅仅是太空垃圾。因此，不会太在意这些目标。”他希望新的巡天将开启对这些“迷你月亮”的发现。计划于2019年完成的大口径全天巡视望远镜的口径为8.4米(主要搜寻小行星)，应当能轻松快速地发现这些“迷你月亮”。“如果未来我们找到了这些‘迷你月亮’，那么我们将有机会来研究这类之前我们从未看到过的小行星，”格兰维克说，“我们还能够很容易地向它们发射探测器。”
的确，这些任务的耗资是巨大的。小行星是行星形成过程中的残留物，它们的成分是岩石和金属，永远也不可能并和成更大的天体。如此，这些小行星保留了很多行星形成的线索，例如，形成行星的原始成分――包括促进地球上生命起源的有机成分。
飞向“迷你月亮”
近年来，试图从一颗小行星上采集样本的行星科学家们可以说是费尽心机，针对一颗“迷你月亮”的任务或许会为他们提供超越其狂野梦想的更多便利和恩赐。日本空间局的“隼鸟号”探测器在遭受了挫折和延迟之后，最终于2003年开始了以近地小行星“系川”为目标的旅程。在飞行过程中，“隼鸟号”受到了猛烈太阳风暴的袭击并因此损坏了其太阳能板。此后，它不得不降低探测器上的能耗并缓慢地飞行。2005年，“隼鸟号”到达小行星“系川”，但在试图着陆“系川”过程中失去了通讯。尽管“隼鸟号”遭遇了重重险关，但幸运的是，2010年6月“隼鸟号”跌跌撞撞地回到地球并交付了小行星的珍贵样本。
为了与小行星交会，探测器一般要花几个月或是几年的时间在太空飞行。相反，一艘用于探测“迷你月亮”的探测器只需花费几周甚至是几天的时间飞行。格兰维克说：“对于一颗直径仅仅几米的“迷你月亮”而言，我们甚至可以完整的将其带回地球进行研究。”
除了科研价值以外，“迷你月亮”很可能给人类带来更多的财富――贵金属。
小行星主要分成三类：M型小行星主要是由金属构成并曾是原行星核心、经过撞击后残留的碎片；S型小行星属于石质且富含铁、镍以及镁等稀有金属的小行星；C型小行星是最普遍的一类，其构成元素与宇宙平均丰度几乎相同，只是不含氢和氧。尽管C型小行星矿物并不丰产，但仍然有足够的珍贵矿产。
上世纪80年代，人们曾谈论起在小行星上开矿需穿上太空服之类的话题。现在，这些想法重新成为了时尚。重新关注太空服的原因是：在过去的十年里，黄金和其他一些贵金属的价格在稳步上升。1994年，美国行星科学研究所的威廉·哈特曼(William Hartmann)估算，一颗2公里宽的小行星可能富含25万亿美元的矿产资源。现在想想，这足够用来偿还美国15万亿美元的国债，并且使投资者变得很富有。
当然，困难是这些资源并不是触手可及的。然而，“迷你月亮”可以改变这些情况，尽管这些“迷你月亮”的直径是小行星的千分之一，尽管它们距离我们仍然很远。“如果它们被地球捕获，一下子就把距离拉近，这样开采就变得可行，”克达斯说。尽管他仍然不确定在空间采矿的可行性到底有多大。
清华大学航空航天工程师宝音贺西及同事，在确定了被地球捕获的小行星的可能规模后指出，对一些足够靠近地球的近地小行星，或发射导弹或在小行星上设置太阳帆将其“推”进地球轨道。他们认为这可能是在近地小行星上开采矿场的有效手段之一。
随着世界人口的剧增，对资源的需求也将不断增大，或许这是在小行星上进行资源开采的原因之一――特别是诸如太空探索技术公司(SpaceX)等私营空间公司的出现，使得空间任务的成本急剧下降。SpaceX发射火箭的费用可以低至每磅1 000美元以下。
即便如此，克达斯还是持怀疑态度。“研制小行星着陆装置是昂贵的，如果还要在上面开采矿产并将其带回地球，其成本甚至更高，”他说，“我不确定太空旅行能否足够廉价，以至于在小行星上采矿都变得可行。”
即使在小行星上采矿的提案永远得不到支持，但“迷你月亮”仍然是一项不可或缺的资源。当这些“迷你月亮”来到我们地球的家门口时，为什么要花费数十亿美元去着陆小行星？除非我们观测不到这些“迷你月亮”。然而，如果我们睨视整晚的夜空，我们有足够的理由相信，它们就在那里，并如同地球的果实一样被地球捕获而围绕地球公转。
抑或“准月亮”？
有地球第二颗月亮之称的近地小行星Cruithne于1986年被发现。当时，天文学家们发现它绕转太阳的周期为一年并距离地球很近。但是，格兰维克认为这一现象并不足为奇。Cruithne是一颗“准月亮”的典型――因为其运动是由太阳引力场而不是地球引力场所支配。“如果你拿走地球的话，这颗准月亮的轨道不会受到任何影响。”
相反，“迷你月亮”实际上处于地球引力场的掌控之中――至少有一段时间受地球引力场的作用――其轨道由地球引力场以及太阳和其他天体摄动影响的平衡结果。这就是为什么它们起初围绕地球公转，随后脱离地球束缚而滑入太空。
克达斯在NASA主要从事近地目标的研究，并且他的部分工作是研究并提交“迷你月亮”的可行性报告。
根据美国宇航局喷气推进实验室的报告，克达斯最近研究的是于2010年5月由卡特里那巡天系统发现的小行星2010 KQ――其直径仅仅几米，似乎非常像是一颗“迷你月亮”。根据红外观测，它的成分不属于任何一类行星，这让人想起它可能是金属火箭的残骸。然而，克达斯提供了强有力的证据，那就是1975年2010 KQ曾非常接近地球。尽管克达斯对它的轨道并不是足够的了解，但排除了将它同某次特殊的火箭发射相联系。
克达斯也曾负责计算于2002年9月发现的另一颗“迷你月亮”，它很可能是“阿波罗”12返回地球时的上节火箭――1969年11月滞留太空并进入了围绕太阳的公转轨道上――在2002年至2003年期间曾暂时被地球捕获。
资料来源New Scientist
责任编辑 则 鸣