太空資源是地球大氣層之外，能夠被人類開發利用並帶來經濟和其他效益的物質或非物質資源。1月29日，中國航天科技集團宣布，“十五五”時期將開展“天工開物”重大專項論証，建設太空資源開發綜合實驗和地面支持系統，重點突破小天體資源勘查、智能自主開採、低成本轉移運輸、在軌處理等關鍵技術。這意味著我國太空資源開發正從概念構想邁向系統性工程布局，有望推動太空資源開發向低成本、可持續、規模化的方向發展。

我們為何要竭盡心力開發和利用太空資源？“太空資源的種類、儲量和價值遠超地球已探明儲量，開發星際資源是人類的必然選擇。”中國工程院院士王運敏舉例，月球、小行星、火星等天體蘊藏著巨量的鉑族金屬、稀土等稀缺戰略資源，月球氦-3預估儲量超100萬噸，是地球的百萬倍。此外，太空採礦將牽引機器人、人工智能、新材料等全域高技術突破，其技術紅利將反哺地面產業，驅動新一輪產業革命，催生全新的太空制造、軌道服務等產業，開辟萬億級市場。

王運敏表示，隨著地球淺部資源越來越無法滿足人類發展需求，轉向深部、深海、深空探求資源成為必然選擇。但地球深部開採面臨高地應力、高地溫、高井深、高滲透壓與開採擾動等極端環境挑戰，深海開採則要應對超高壓、低溫腐蝕、低能見度、通信困難等多重難題。“太空採礦因其資源稟賦的獨特性，比實現地球極深部資源開發更容易，而且會帶動一大批前沿理論、技術、裝備的發展，將成為未來資源戰略的終極制高點。”

“當前相關技術仍處於試驗階段，面臨諸多挑戰。”王運敏坦言，高真空環境會導致普通材料揮發、密封失效，極端溫差考驗著熱管理系統，微重力環境使傳統依賴重力的操作失效，強宇宙輻射則威脅電子設備與宇航員安全……此外，火箭運載能力帶來的質量限制、運載艙空間導致的尺寸約束，以及地外環境能源獲取有限等問題，仍是太空資源規模化開採需要突破的瓶頸。

太空採礦距離現實還有多遠？作為人類邁向深空的前哨站和天然實驗室，月球的資源開發利用技術發展，無疑將給出最佳參考答案。

在位於安徽合肥的深空探測實驗室，科研人員利用太陽光產生高溫，結合3D打印技術，將月壤材料打印成結構堅實的磚體或任意形狀的構件﹔東華大學科研團隊通過高溫熔融和真空牽引技術，成功制備出直徑僅10~20微米的超細月壤連續纖維，為未來月面原位制造復合材料帶來可能﹔雲南大學科研團隊開發了一系列適配月表極端環境的提取技術，形成激光真空熱分解、氫還原、硅熱還原和碳還原四大技術路徑，為水資源提取、稀土資源富集等奠定基礎﹔武漢大學研發的雙電解槽裝置，可在月球重力環境下電解月壤制備金屬並產生氧氣……

“未來月球科研站的建設，核心是月球原位取材、集群協同智造、自主智能作業。”中國工程院院士、哈爾濱工業大學黨委書記陳杰說。

設想未來的月面建造現場：勘察機器人完成測繪，運輸機器人搬運月壤，大型3D打印機器人堆砌主體結構，靈巧裝配機器人執行高精度作業……“實現這一願景的關鍵，是賦予月球無人裝備集群‘群體智能’。”陳杰表示，這需要進一步攻克月面遠距離可靠通信、高精度協同定位、異構無人集群智能規劃與自主控制等一系列核心技術。

令人欣喜的是，一些通用性更高的關鍵技術已取得重要階段性突破。如中國礦業大學研發的智能化鑽探式太空採礦機器人，有效解決了低重力星體作業的漂移難題﹔我國已建成自主深空通信網絡，通過統一S/X波段測控技術實現與“祝融號”火星車、玉兔二號月球車的數據傳輸﹔通過量子微納衛星，我國科學家成功實現上萬公裡星地量子通信等。

當前，我國深空探測活動正由工程技術突破向重大科學發現、資源開發利用轉變。隨著月球科研站建設、載人登月任務、火星取樣返回、木星系探測和近地小行星防御與應用等重大工程的逐步實施，以及太空資源開發利用等關鍵核心技術的突破和應用，我國將全面提升進出、利用太空的能力，書寫太空探索新篇章。

（本報記者 張曉華）