#喜迎二十大# 【强链延链,挺起工业强区的“脊梁”——廊坊开发区做大做强高端装备制造业探访】截至目前,廊坊开发区已集聚了60余家企业从事高端装备研发与生产,涵盖数控机床、汽车零部件、机械制造、卫星应用系统配件等多种业态。2021年,全区高端装备制造业营业收入217.7亿元。

全球筑养路领域的市场领导者维特根,对标国际一流精细加工机床生产商廊坊精雕,全球沥青搅拌设备行业领跑者玛连尼—法亚,全球领先电梯制造商富士达电梯……近日,走进廊坊开发区,高端装备制造业代表性企业、项目蓬勃发展,让人充分感受到工业经济发展的强劲脉搏。

近年来,廊坊开发区坚持工业强区战略不动摇,将高端装备制造业作为经济发展的主导产业,强化项目招引,加大政策支持,鼓励技术创新,培育形成了门类较为齐全、规模持续壮大的产业集群,推动了工业经济“强筋壮骨”。

截至目前,廊坊开发区已集聚了60余家企业从事高端装备研发与生产,涵盖数控机床、汽车零部件、机械制造、卫星应用系统配件等多种业态。2021年,全区高端装备制造业营业收入217.7亿元,挺起了全区工业的“脊梁”。

●建链强链延链补链,力促产业集聚发展

9月15日,位于廊坊开发区的华安汽车装备有限公司生产车间,多条生产线开足马力、赶制订单,一件件汽车燃油蒸发排放控制系统产品陆续下线,发往全国各地。

“在燃油蒸发排放控制系统活性炭罐总成以及汽车内饰件总成模块产品领域,我公司占据了各主机厂80%以上的份额,年销售收入15亿元,年纳税近亿元。”华安汽车装备有限公司董事长王志俭介绍,他们此项产品的技术水平稳坐国内“头把交椅”,企业还作为主要成员单位之一,参与了汽油车燃油蒸发污染物控制系统的国家行业标准制定。

像华安汽车装备有限公司这样的汽车零部件企业,廊坊开发区集聚了河北世昌、波森尾气、捷温汽车等19家企业,生产研发的产品供应奔驰、宝马、特斯拉、奥迪等22家国内外知名车企,已经形成集传统乘用车、国六标准车、新能源车、专用改装车等较为齐全的汽车零部件配套体系。

一个引擎性项目激活一条产业链,一家标杆性企业带动一片产业集群。推动高端装备制造业规模化、集群化发展,打造高质量发展的重要支点,该区积极抢抓京津冀协同发展重大历史机遇,紧紧扭住北京非首都功能疏解这个“牛鼻子”,围绕骨干企业、重点优势产品和特色产业,持续在建链、强链、延链、补链上下功夫,千方百计抓投资、上项目、挖存量、扩增量,努力占据产业发展的制高点。

为加速项目落地建设,廊坊开发区编制产业链图,用足用活招商引资各项财税、金融、土地支持政策,全方位做好用地、供水、供电、路网等要素保障,着力引进一批具有国际先进水平的重大项目,培育一批具有较强市场竞争力的企业和品牌,加速高端装备制造业全链条赋能增效。

为推动企业做大做强,该区建立常态化走访和联系机制,积极对接企业,主动上门服务,帮助企业解决生产用料缺失、供应链受阻、资金链紧张等实际困难,及时受理企业产业链配套、产品推广、智能化改造等诉求,推动高端装备制造企业营业收入和规上企业数量占比不断攀升。

截至目前,区内137家规上工业企业中有60余家企业从事高端装备研发与生产,成为全区六大产业集群之一。2021年,全区规上工业企业实现营业收入464亿元,其中高端装备制造业占比达到了47%。

●加大技术研发投入,培育更多行业“隐形冠军”

由电脑全自动控制的刀具,在一个鸡蛋上快速雕刻,片刻工夫,一双栩栩如生的卡通人物就出现在了鸡蛋表面……在廊坊精雕数控机床制造有限公司展厅,该公司一款正在演示在鸡蛋上作画的精雕机产品震惊了众人。“精雕机之所以如此精密,是因为使用了我们自主研发的‘在机测量和智能修正技术’。”公司市场应用部总经理宋涛说。

据了解,廊坊精雕坚持每年将8%以上的收入用于技术研发,现已掌握了数控机床的核心技术,为精雕机性能的不断提升奠定了坚实基础。截至目前,该公司已向市场推出300多个型号的精雕机,精雕数控系统的装机量超过10万套,精雕CAM软件赢得了近12万个用户的认可,自主研发的“在机测量和智能修正技术”被中国科协智能制造学会联合体授予“中国智能制造十大科技进展”荣誉。

装备制造业是工业的“脊梁”,高端装备制造业更是处于价值链高端和产业链核心环节,代表着区域制造业整体发展水平。放眼廊坊开发区高端装备制造产业集群,像精雕一样注重研发创新的企业群星闪烁。近年来,廊坊开发区聚焦高端装备制造业坚持增投入、育主体、建平台、促转化统筹发力,突破了一批“卡脖子”技术,产业发展加速迈向价值链高端。

充分发挥企业创新主体地位,该区积极发挥政府引导作用,支持和鼓励现有企业加强研发攻关,实施设备更新、技术改造、产品升级。2021年,捷温汽车、威卢克斯等5家企业入选河北省第三批省级制造业单项冠军企业,廊坊中电熊猫晶体科技有限公司入选单项冠军产品,华升富士达电梯有限公司等3家企业跻身河北省2021年战略性新兴产业创新百强榜单。

大力开展创新平台建设,该区全力支持精雕、新奥等制造业重点企业建设技术创新平台,鼓励支持企业与高校、科研院所合作建设创新联合体,联合攻克填补国内技术空白的关键核心技术。鼓励支持汽车装备制造等领域代表性企业,攻克掌握一批“领跑”汽车工业的核心技术,打造汽车和新能源汽车配套产业发展新动力。

促进京津科技成果转移转化,该区积极引进一批优势明显的国家级实验室、工程(技术)研究中心、企业技术中心等科技创新平台。同时,积极构建“科技型中小企业——高新技术企业——科技领军企业”梯度培育体系,推动科技型中小企业质量和数量“双提升”。目前,全区拥有国家级科研院所4家、博士后研发创新机构18家、各类研发平台159个,拥有高新技术企业142家、科技型中小企业257家,拥有“专精特新”中小企业33家,为高端装备制造业整体规模迈上新台阶提供了有力支撑。

●智能化数字化升级,迈向产业链价值链高端

9月16日,在位于廊坊开发区的新奥动力科技(廊坊)有限公司自动化生产车间,巨大的机械手臂上下翻动,地上分布着一行行二维码,机器人沿着二维码精准运送生产物料,高度智能化的生产场景让人眼界大开。

作为新奥集团微小型燃气轮机的研发基地,新奥动力承担了国家973科技专项,致力于填补国内微小型燃气轮机产业化的空白,已成功研制出具有完全自主知识产权的100千瓦等级微燃机系列,产品性能处于国内领先水平,核心零部件100%国产化。该公司微燃机装配产线智能化建设还被列为2021年河北省工业互联网创新发展重点培育项目。

“以数据驱动整个生产流程,我们自主研发的微燃机自动化装配系统已实现自动输送物料、关键步骤自动装配的功能。”该公司生产技术负责人郑国锋介绍,未来他们将深化数字化工厂建设,持续加强自动化装配系统攻关,最大限度减少人工投入,努力打造国际一流的智能制造生产基地。

从制造到“智造”,廊坊开发区坚持走智能化升级和数字化转型之路,推动企业向数字化、网络化、智能化转型,加快产业链更新再造和价值链升级,不断提升产业发展层次和水平。

加快产业“数字化”步伐,该区在工程机械、高端数控机床、汽车零部件等重点领域全面发力,出台企业融资、用工、技改、扩能、上市等一揽子扶持政策,全力支持企业机器换人、设备换芯、生产换线,建设数字化车间、智能工厂,着力打造一批具有特色的智能制造标杆企业。目前,区内共有数字化车间20个。

加快推进工业化与信息化“两化”深度融合,该区积极推进企业由生产商向生产服务商,由产品提供者向产品使用整体方案解决者转变,支持企业围绕推动产品的智能化、高端化和服务化,创新商业模式,积极发展在线检测、实时监控、远程诊断、在线维护等新业态。

加快实施工业互联网创新发展战略,该区制定出台《关于支持工业设计发展的若干措施》《关于促进产业转型五条暂行办法》等一系列扶持政策,为工业企业创新发展构建政策支撑体系。着力推动企业和在孵项目“上云”,推进产业数字化、智能化、信息化发展。加快推进光纤入企和5G基站建设。目前,区内列入河北省工业互联网创新发展试点项目5个、重点培育项目20个,现有工业设计中心18家,“上云”企业近百家。

“我们将以扩大规模和提质增效为主线,持续引进培育优质高端装备制造业企业,加快关键技术和核心部件研发,推动制造业高端化、智能化、绿色化转型,增强产业链、供应链竞争力,努力打造廊坊特色、全国领先、世界知名的高端装备制造产业集群。”廊坊开发区工委书记、管委会主任王一平说。

#喜迎二十大# 【“我们对这里未来的发展非常看好”——中国(河北)自由贸易试验区大兴机场片区廊坊区域设立3周年记】3年来,中国(河北)自由贸易试验区大兴机场片区廊坊区域新增内资企业1794家,新增外资企业14家,实现进出口1.63亿元,实际利用外资入统1.33亿美元。临空经济区累计开工产业项目51个,总投资674.8亿元,其中自贸试验区大兴片区廊坊区域落地项目11个,投资规模138.66亿元。
在建重点项目工地上,塔吊高悬,机器声不绝于耳,往来的工人挥汗如雨;
综合保税区海关通道,满载货物的集装箱车辆经过智能识别排队驶入;
政务服务中心大厅里,工作人员耐心为区内企业办理入驻后一应事宜……
这是中国(河北)自由贸易试验区大兴机场片区廊坊区域里普通的一天,3年来的每一天,也都是这样有序而忙碌。
2019年8月31日,中国(河北)自由贸易试验区大兴机场片区挂牌成立,总面积19.97平方公里,位于北京大兴国际机场临空经济区航空物流区起步区范围内,其中廊坊区域占10平方公里。
彼时,那里还是一片荒凉。3年来,自贸试验区大兴片区廊坊区域新增内资企业1794家,新增外资企业14家,实现进出口1.63亿元,实际利用外资入统1.33亿美元。临空经济区累计开工产业项目51个,总投资674.8亿元,其中自贸试验区大兴片区廊坊区域落地项目11个,投资规模138.66亿元。

●汇聚合力、集聚动能,打造协同发展示范样板

9月1日,在北京大兴国际机场综合保税区(以下简称“大兴机场综保区”)河北侧3号主卡口,几辆满载货物的大型集装箱车辆依次通过——这是诚融科技有限公司从世界各国进口的红酒。
“几乎每天都有我们的货柜进关,我们累计与20多个主要葡萄酒产酒国的500余家知名企业建立了战略合作伙伴关系。”诚融科技有限公司董事长姚振海介绍。
诚融科技的母公司——北京挖玖电子商务有限公司是全国葡萄酒进口量最大的企业,是国内跨境酒水B2B贸易平台,通过直接对接海外酒庄,利用跨境供应链和仓储物流,为海外酒庄和国内酒水经销渠道搭建供需平台。
“大兴机场综保区同时享有北京市、河北省两地自贸试验区政策,对企业有巨大的吸引力。依托大兴机场联通全世界,在这里外贸企业可以实现所有商业模式,我们对这里未来的发展非常看好!”姚振海说,他们还计划在自贸试验区大兴片区廊坊区域建一个12万至15万平方米的葡萄产业基地作为集团总部中心,逐步把集团全球业务向综保区迁移。
作为我国首个跨省级行政区域设立的自贸试验区片区,中国(河北)自由贸易试验区大兴机场片区在双方共同成立的推进工作领导小组指导下,坚持一体规划、一体建设、一体管理,推动联动机制创新,汇聚加快发展合力,打造京津冀协同发展的示范样板。
自贸试验区中设有4.35平方公里的大兴机场综保区,于2022年4月25日正式运行,并创新实施“一个海关监管机构全权负责,一个管委会统筹管理,一个平台统筹运营、分建统管、协商分配”的跨省市运营管理新机制。京冀两地共同引进了保税物流、保税服务、保税研发、保税加工等领域30余个外向型发展项目,并就项目未来的发展配套达成了统一的管理思路。
第一届北京大兴国际机场临空经济区京冀联合推介会、第四届中国国际临空经济区发展高端会议、临空经济区第二届全球招商伙伴大会……自贸试验区成立以来,大兴机场片区廊坊区域和大兴区域联合举办了一系列招商活动,提升了对外整体影响力,吸引了海内外大批投资者的关注。
9月2日,在华芯无限航空亚太地区航材保障中心项目现场,4栋高标准物流仓储中心正在施工中。该项目旨在打造高标准的航材仓储物流中心、新零售供应链管理中心、中央智能分拨中心、互联网物流中心等。
“这4栋仓库全部为两层,每栋总高度22.5米,目前正在进行楼面混凝土浇筑,工程整体进度已完成55%。”项目经理王小松介绍,这是自贸试验区大兴片区廊坊区域较早开工的项目之一,预计明年4月底建成投产。
目前,在这片区域中,熙麦(廊坊)智联网航空供应链项目、国药科技城·医药供应链CSO中心项目、华芯无限航空亚太地区航材保障中心项目等一批高端高新项目正在建设,产业集聚效应逐步明显,发展能级进一步提升。
●改革破题、创新探路,集中释放硬核红利

8月31日,洛兮医疗科技有限公司正式签约落户自贸试验区大兴片区廊坊区域。“事实上,8月20日就已经在廊坊这边注册了公司,距离8月初双方第一次见面不到20天,我们就敲定了合作!”洛兮公司执行董事、总经理吴柏旭说。
洛兮医疗科技有限公司依托中科院等国内外知名机构开展生命科技相关领域的研究,目前肿瘤基因检测和感染基因检测业务年度收入超2亿元,业务布局全国400余家医院,技术水平位列国际国内第一梯队。
“我们看重大兴片区的区位优势和自贸试验区的优惠政策,计划把公司基因检测的北方业务中心落在这里,未来还将在这里建立全国新药物的研发总部。”吴柏旭介绍,公司正在着手筹划厂房装修,预计春节前投产。
“以商招商,随着国亦生科、武汉光谷等龙头生物医药企业的入驻,生命健康板块目前已吸引十几家上下游相关企业落户,集群效应明显。”河北临空集团有限公司副总经理耿少林介绍,自贸试验区重点发展航空物流、航空科技、生命健康等产业。
“在洽谈过程中我们了解到,许多北京外迁医药研发类企业想在这里孵化、中试,他们最大的诉求是借助自贸试验区的优惠政策,实现落地快、转化快,早生产、早达效。”耿少林说,目前他们正在和省药监局协商,帮助意向企业在注册审批方面开通绿色通道,同时在这里开辟试点,对医药领域的创新政策先行先试。
大胆试、大胆闯、自主改,着力打造更具国际市场影响力和竞争力的特殊经济功能区,是廊坊谋划和推进自贸试验区大兴片区廊坊区域高质量发展的生动注脚。
跨省市行政界线与土地权属界线的不一致,往往导致土地征收时农民诉求难以充分解决,地跨两省市的大兴片区便遇到这个问题。如何及时解决相关矛盾,切实保障被征地农民利益、确保后续供地用地进程顺利?
在大兴机场综保区土地征收工作中,京冀两地打破“一亩三分地”的固化思维,通过土地征收协商共享联动机制,探索实施了“综合保税区土地组卷工作按照地籍库数据界线组卷、依据实际权属界线补偿”的模式,仅用90余天就完成跨省地块的全部征收工作,确保了综合保税区顺利封关验收运营。
“廊坊自贸片区坚持以制度创新为核心,以可复制可推广为基本要求,全面落实京津冀协同发展战略,积极在探索体制机制创新、促进投资贸易便利化、加快政府职能转变等方面开展先行先试,形成了一批成效较为突出的制度创新成果,在全省乃至全国复制推广。”廊坊自贸区建设局副局长杨长东介绍。
深化改革探索,推动首创性、差别化制度创新,自贸试验区大兴片区廊坊区域围绕推动产业聚集发展进行制度创新,研究推进航空科创服务、生命健康、现代商贸物流三大主产业链及新一代信息技术等四条辅链发展的制度创新政策。
“例如探索开展航空保税维修业务,促进航材贸易业务创新,调整出入境特殊物品的检验检疫流程,打造国际生物试剂通关绿色通道,支持跨境电商企业开展保税备货业务,扶持跨境电商监管中心建设等等,都是我们下一步的重点工作。”杨长东说。
●简政放权、体验优化,提供“国际头等舱”式服务

“了解到自贸试验区内有一些支持企业开展跨境电商进出口业务的政策,契合我们公司的发展,所以打算陆续把进出口业务往这边迁移。”说起落户自贸试验区大兴片区廊坊区域的缘由,廊坊悦明祺商贸有限公司总经理徐伟开门见山。
该公司是一家主营家具出口的企业,去年落户自贸试验区大兴片区廊坊区域,成为该区内首家开展跨境电商B2B出口海外仓的企业。自去年5月设立以来,该公司累计出口销售额达1600万元。
今年,自贸试验区大兴片区廊坊区域根据《北京大兴国际机场临空经济区(自贸试验区)产业发展与科技创新专项规划》等相关规定,制定了产业、人才发展和中介机构招商引资奖励暂行办法等系列政策文件,对航空科创、生命健康、总部经济、跨境电商等产业出台了专项政策。
围绕“三主四辅”产业链条,自贸试验区大兴片区廊坊区域高标准建成智能运营管理中心,制定出台“黄金三十条”政策,主动对标国际先进水平,探索先行先试路径,推动简政放权再深化、服务体验再优化、枢纽能级再提升,全力打造“多快好省安”的“国际头等舱”服务体系。
同时,该区域按照产业功能分区定位,联合头部企业和行业定标企业,加快建设元宇宙信息港、芯航制造港、生命细胞科技港、兴航全球物流港四大产业平台,多点布局承接京津外溢产业,有效破解起步初期产业承载能力不足的问题。
“过去企业要自己编一本报告,如今只需要填统一的制式表格就行了,大大节约了时间和费用。”日前,华芯智能无人机华北制造产业园项目经理王小松到中国(河北)自由贸易试验区大兴机场片区(廊坊)政务服务中心办理节能审查业务,只提交了一份固定资产投资项目节能承诺备案表,当天便办结。
这是廊坊临空经济区创新试行的“区域能评+分类管理+能效标准”节能审查管理模式,该模式同样适用于自贸试验区大兴片区廊坊区域。他们委托具备相应资质的第三方机构编制了统一的《区域节能报告》,区内项目不再单独编制报告,改为承诺备案管理。
在这个特殊区域里,类似的事项都像节能审查一样,由“单独评价”变为“整体评价”,共包括地震安全性评价、压覆重要矿产资源评估、地质灾害危险性评估、节能评估、气候可行性论证、考古调查勘探、规划水资源论证等7项区域评估事项。
“这7项评估事项形成整体性的区域性评估评审结果,对入驻区域内符合整体规划和功能定位、属于主导产业并在负面清单外的企业投资项目,原则上可不再进行单独评价,加快建设项目落地和高效有序实施,有效解决建设项目审批手续繁琐、时间过长等问题。”政务服务中心负责人彰美景介绍。
下一步,自贸试验区大兴片区廊坊区域将围绕优化营商环境进行制度创新,深入调研企业和项目需求,发掘制约企业、产业发展的难点、赌点问题,积极协调解决,加快政府职能转变、流程再造,以促进区内经济发展,增强制度创新工作的针对性和实效性,提高市场主体的幸福感和满意度。

【在月球乃至更远的小行星上采矿,距离现实还有多远?】中国国家航天局、国家原子能机构近日联合发布嫦娥五号的最新科学成果:中核集团核工业北京地质研究院在月球样品研究中发现新矿物,并将其命名为“嫦娥石”,同时还获得了嫦娥五号月壤中未来聚变能源资源——氦-3的含量和提取参数,为我国后续月球氦-3资源的遥感预测和资源总量估算,以及氦-3资源未来开发和经济评价提供了基础科学数据。这些消息不由得让人产生联想:在月球乃至更远的小行星上采矿,距离现实还有多远?

如何从月球开采“无尽的能源”

美国“太空”网站在介绍为何美国国家航空航天局(NASA)要急着“重返月球”时,特意提到了月球资源的商业开采前景,其中最受关注的当属月球上储量丰富的氦-3资源。

据介绍,可控核聚变具有能量密度大、清洁、燃料丰富、安全性高等突出优点,被认为是人类的终极能源,而氦-3能提供“最清洁的可控核聚变能源”。它作为可控核聚变的燃料之一,产生的能量是铀-235核裂变反应的12.5倍。更重要的是,与氘、氚等核聚变燃料不同,氦-3在聚变反应中不会产生中子二次辐射危险,更加清洁和可控。100吨氦-3核聚变产生的能量即可供应全球使用1年。另外,氦-3是获得极低温环境的关键制冷剂,是超导、量子计算等前沿研究领域的必需物质。

业内专家告诉《环球时报》记者,地球上氦元素主要是氦-4,氦-3储量只有0.5吨左右。但在地球上稀缺的氦-3,在月球上却是储量惊人。专家介绍说,月球上的氦-3主要来自太阳风的辐照。作为太阳核聚变的产物,携带氦-3的太阳风持续向宇宙空间喷发。当太阳风吹到月球时,由于月球没有大气和磁场,它就如同一个超级收集器,将氦-3存储在月球表面的月壤里。科学家估计,在月球形成的数十亿年间,可能遭到多达数亿吨氦-3粒子的撞击,其中相当部分被保存在月壤中。而地球的大气层和磁场虽然保护了生命的演化,但同时也将携带氦-3的太阳风阻挡在外,这也是地球上氦-3稀缺的主要原因。

美国“阿波罗”计划和苏联“月球”系列探测器取回的月球样本也都证明,氦-3在月球表面的含量远高于地壳含量,预计在月壤中的氦-3总量在65万-322万吨左右。这意味着从月球获得的氦-3足以满足地球上万年的能源需求。因此在近年的月球商业开发热潮中,不少企业都提出了从月球上提取氦-3的设想。美国“国会山”网站称,一家美国核能公司此前已经就开采月球氦-3资源签署了一份意向性协议,其中设想利用特种月球车收集月球表层的月壤,将它们运送到处理室中分离出氦-3并储存起来,等待运载火箭将其送回地球。据称,在月球收集氦-3的相关设备已经在地面进行了实际测试。

但英国伦敦大学的伊恩·克劳福德教授对于从月球提取氦-3的经济可行性提出质疑。他表示,由于氦-3在月壤中没有形成类似地球矿脉那样的富集区域,因此想要分离足够的氦-3就必须处理海量的月壤,这意味着需要相当庞大的处理设施。相关研究报告显示,如果要达到每年从月球收集100吨氦-3的能力,考虑到月壤的氦-3含量非常少(虽然相比地球含量已经很高了),需要上千辆专用矿车才能满足需求。再加上庞大的处理设备以及往返地月的太空运载工具,前期投入可能高达上万亿美元。

克劳福德还提到,当前对于月球氦-3储量的估算主要都是基于美国和苏联从月球低纬度地区带回的样本。但氦-3在月球上是否可能存在分布不均的情况?这还需要未来进一步对于月球南北极地区样本的考察。

专家介绍说,中国对嫦娥五号探测器获得的月球样本的最新研究成果,有助于推进月球氦-3的开采。此前的研究认为,想要从月壤中分离氦-3,必须提供700摄氏度以上的高温环境,这样不但耗能较高,而且速度慢,不利于在月球上原位开采。而中国科学院宁波材料技术与工程研究所、航天五院钱学森实验室、中国科学院物理研究所和南京大学等联合团队发现,月壤中钛铁矿颗粒表面存在一层非晶玻璃,它具有极高的稳定性,在月球上捕获并保存了丰富的氦-3资源。因此通过机械破碎法,可在常温下提取以气泡形式储存在钛铁矿颗粒中的氦-3,而不需加热至高温。而且钛铁矿具有弱磁性,可通过磁筛选与其他月壤颗粒分开,便于在月球上原位开采。根据月球钛铁矿总量估算,以气泡形式储藏的氦-3总量或高达26万吨,如果全部用于核聚变,可以满足全球2600年的能源需求。这些结果不但为月球上氦-3的富集机理提供了新的见解,也为未来月球氦-3的原位开采利用奠定了理论基础,对探寻月球资源的有效利用路径具有重要意义。

月球还有哪些矿产值得开采

除了氦-3之外,月球上还有大量矿产存在开采价值。其中备受关注的就是稀土元素和放射性元素。众所周知,稀土元素具有独特的磁性或催化性能,是电子器件中的关键成分,也在导弹、智能武器、导航仪、喷气发动机等军事高新技术领域有重要应用价值。但这些稀土元素的开采难度大、成本高,而且在地球上的分布很不均匀。

英国广播公司网站称,月球上的稀土元素和放射性元素广泛存在于克里普岩中。据介绍,月球形成之初,曾被深达数百公里的岩浆洋覆盖。随着温度降低,岩浆开始固化,形成岩石。当岩浆洋结晶程度达到约98%时,不相容元素(不喜欢进入固体,而喜欢进入熔体的元素)在残余熔体中高度浓缩,最终在月壳和月幔之间形成克里普岩夹层,它因富含钾、稀土元素和磷而得名。据估算,月球克里普岩中蕴藏的稀土元素、钍、铀的资源量分别约为6.7亿吨、8.4亿吨和3.6亿吨。

报道还提到,在地球上提炼稀土元素可能会对环境造成严重污染。“考虑到这点,月球是个最佳替代选择。它可能是个价值数万亿英镑的巨大市场”。

考虑到传统开采稀土元素的方法并不适用于月球或太空环境,科学家们正在寻求新概念的开采方法,其中就包括利用微生物的“生物采矿”。英国《自然·通讯》杂志称,英国科学家评估了国际空间站上3种细菌在微重力、模拟火星重力和地球重力三种条件下的生物采矿潜力,并测量了这些细菌的提取效率——从玄武岩(类似于月球和火星表面的大部分物质)浸出的14种不同稀土元素的含量。其中一种名为鞘氨醇单胞菌的微生物在三种重力条件下都能让玄武岩浸出稀土元素,而且该细菌的浸出率在三种重力条件下都差不多,玄武岩中含量最丰富的稀土元素的浸出率最高。

此外,月球的其他矿产资源也极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的砂土中就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的砂土。月球表层的铁不仅异常丰富,而且便于开采和冶炼。例如,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层,铝的含量也十分丰富。

值得注意的是,在月球开采的矿产资源并不一定要全部运回地球。伴随着人类走向太空,不可能所有建筑材料都要由地球提供。月球丰富的矿产储备和低重力环境,让它可以为建造月球基地乃至太空设施提供大量关键原料。

开采小行星是否可行?

相比于“月球开矿”,在距离人类更远的小行星上进行资源采集听上去似乎更不可行。但科学家们却认为,从技术上讲,这并非没有可能。

根据NASA方面的统计,已经发现上万颗近地小行星,在木星和火星轨道之间还有一个由数百万大小不一的岩石组成的小行星带。它们大都是在太阳系形成时留下的残余,除了科研价值外,其中部分小行星还蕴含着丰富的资源,比如纯度较高的铁和铂等金属原料。

相比于在月球或火星上开矿,小行星上几乎没有重力,可以轻易运走大块材料,可行性更高。因此“小行星开矿”也赢得了各国的高度关注。2015年11月,美国时任总统奥巴马签署《美国商业太空发射竞争法案》,其中允许具备必要技术登陆小行星的个人或企业占有行星以及其他太空资源。2016年,卢森堡政府成为第一个明确表现出对小行星矿业生意具有浓厚兴趣的欧洲国家。

据介绍,“小行星开矿”的第一步是利用专业设备确认目标小行星的矿产种类和开采前景。美国私营企业“行星资源”公司正在借助卫星搜寻最适合开发的小行星。而NASA计划明年启动Psyche小行星探测任务。这颗编号“16 Psyche”的小行星可能是太阳系形成早期一颗未能成形的小型行星的裸露金属核,直径达140英里,主要由铁、镍和稀有金属构成。之前曾有媒体估算,如果将这颗小行星上的所有金属运回地球,其价值总额将是一个天文数字。

据称,在技术方案选择方面,采矿机器设备可采用太阳能供电,能减少从地球运往小行星所需燃料;在开采过程中,所有飞船和设备须紧紧固定在小行星上,以防因失重而飘走迷失于太空。

“行星资源”公司总裁兼首席工程师克里斯·列维奇表示,开采小行星并不神秘,“我们只是在重复历史上已经做过的事情,就如同殖民者登上北美大陆,利用当地资源发展和壮大。”他表示,考虑到摆脱地球引力需要耗费大量燃料,“无论前往太阳系的任何地方,只要登上地球轨道,路程就走了一半。”因此尽力利用小行星上的资源是最为经济可行的办法。例如小行星上拥有丰富的水、铁、镍和钴等资源。“使用3D打印等技术,可从小行星获取材料,然后制造出各种东西。这样就再也不用从地球用火箭运送工具、机械甚至驻地材料,从而进一步降低太空探索的成本。”但他同时承认,小行星开发还存在技术和法律问题,有待进一步解决。


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