新一轮月球争夺战  

在新法律尚不明确的情况下,一场争夺月球珍贵领土的新竞赛可能正在升温

科里·布里克利

在鲍勃·理查兹最早的记忆之一中,一个黑白颗粒图像在屏幕上播放——宇航服、着陆器以及宇航员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林在月球表面迈出历史性的第一步。理查兹当时还是蹒跚学步的孩子,他回忆起坐在多伦多北部家中的客厅里,他的父亲摆弄着兔耳朵天线,试图改善从纽约州布法罗传来的广播信号。月球快递公司(Moon Express)的创始人兼首席执行官理查兹说:“阿波罗11号是人类的一个决定性时刻。这家公司希望向我们的天然卫星出售运输服务,并最终在那里开采矿产。“阿波罗计划的灵感在今天太空领域正在发生的事情中非常突出。”

早在 20 世纪 60 年代,人类似乎很快就能挣脱地球的束缚,开始缓慢地爬向宇宙深处。尽管这比许多人预期的要长,但类似的那一刻可能很快就会到来。大约有六个政府以及少数私人公司都计划在不久的将来执行月球任务——这种情况很容易引发冲突。

美国、英国和苏联在阿波罗 11 号登月前不到两年签署的《外层空间条约》(目前已有 107 个国家成为缔约国)规定,空间探索必须以和平方式进行,并为所有国家谋福利。它还规定,任何人都不能声称拥有天体的领土。但该条约的下文存在一个漏洞:两条“互不干涉条款”,要求所有缔约国避免对另一方的探测器或前哨站造成损害——例如,通过在其附近或上方着陆。这听起来似乎很合理,但也为国家或私人实体垄断理想地点创造了机会,只需先到达那里即可。


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哈佛大学史密森天体物理中心的天体物理学家马丁·埃尔维斯和他的合著者在 2016 年《空间政策》杂志上发表的一篇论文中写道,如果一个国家或实体试图提出领土主张,那么“可能会引发一场‘月球争夺战’,在某些方面类似于 19 世纪 80 年代刚果发现矿产资源后开始的‘非洲争夺战’。”

月球上的铁浓度(上图),由克莱门汀号宇宙飞船于 1994 年绘制。蓝色起源公司正在开发的蓝色月亮月球着陆器的模型(下图)。图片来源:NASA(上图); Saul Loeb Getty Images 下图

果不其然,计划在未来几年内进行的几项任务都以同一区域为目标。印度计划于 7 月发射的“月船 2 号”任务将瞄准月球两极。中国国家航天局表示,至少未来的三次探测器也将前往两极。俄罗斯航天局 Roscosmos 正在开发其 Luna-Glob 计划,该计划最早可能在 2021 年在南极附近的博古斯拉夫斯基陨石坑附近着陆。同年,日本计划发射智能月球探测着陆器(SLIM),该探测器可以在小型月球特征上展示极高的着陆精度。美国国家航空航天局、欧洲航天局和更多私人机构也在关注月球。5 月,亚马逊首席执行官杰夫·贝佐斯(也是太空飞行公司蓝色起源的创始人)公布了其蓝色月亮月球着陆器的计划,他说该着陆器可能在未来五年内准备好运送宇航员。

月球快递公司计划于 2021 年在月球南极着陆。理查兹说,如果他们的宇宙飞船比其他任何人都先到达,该公司希望这能算作一项成就。“我们的动力之一是首先到达那里,”他说。“我们期望我们的互不干涉权将得到尊重。”

太空石油

月球上有足够的土地可供分配——总表面积约为非洲的大小——但那里的资源分布不均。铁和钛可能对建造月球栖息地和技术有用,它们在月球表面的不同区域都很丰富。月球风化层顶层区域常见的氦 3 矿藏可以为聚变反应堆提供动力。“资源”不仅限于可提取的材料。一些地貌,如某些陨石坑,可以为宇航员提供辐射防护,而月球背面不受地球无线电噪声干扰的地点将特别适合架设望远镜。

在近期,最令人向往的资源是水。宇航员可以饮用水,也可以将水分解成其组成元素,并将其转化为火箭燃料。对于第一批地外探险家来说,水被称为太空石油。

最有可能提取水的地点之一是月球南北极所谓的永恒光照峰。这些是陨石坑山峰,地理特征,通常在小行星撞击地表并将物质推到一侧时,在撞击坑的边缘或附近形成,在那里物质隆起形成陨石坑边缘的山脊。由于月球的轨道力学,阳光几乎永远照射在这些山峰上,为太阳能电池板提供了几乎恒定的能源。宇航员可以在这里建立基地,提取方便地位于附近陨石坑底部的积水,那里的永久阴影区使冰得以积聚。

每个极点都包含大约六个这样的永恒光照峰,每个峰大约几百米宽。鉴于这种相对稀缺性,很容易理解为什么互不干涉原则可能是各国声称拥有领土的有用方式。伦敦大学伯贝克学院研究月球资源的行星科学家伊恩·克劳福德说:“它们太小了,任何其他人在不冒着损坏已在那里宇宙飞船的风险的情况下都无法降落在其中一个峰上。“无论法律细节如何,第一批降落在这些山峰上的公司或国家实际上都将拥有所有权。”

美国宇航局的月球探勘者号任务的数据显示了月球表面钍的浓度。这种金属已被认为可能用作核反应堆的燃料,使其成为潜在的采矿目标。图片来源:NASA

《外层空间条约》是在半个世纪前起草的,主要由两个国家——美国和苏联——当时只有这两个国家甚至梦想着登上月球。法律学者一直在争论该条约的影响,而最近的发展,例如商业太空飞行的兴起,提出了当时任何人都没有想到的问题。

2015 年,美国国会通过了《美国商业太空发射竞争力法案》,引发了一场国际争端。该法案规定,尽管任何人不得声称拥有天体上的财产,但从天体上提取的任何材料都合法归进行采矿的实体所有,因此可以出售以牟取利润。随后,来自俄罗斯、巴西和其他国家的代表在 2017 年 3 月举行的联合国和平利用外层空间委员会(外空委)会议上表示强烈抗议,称地外采矿是一种事实上的侵占行为,需要一个全球联盟来规范采矿作业。

其他国家站在美国一边——包括像卢森堡这样的国家,这些国家希望成为天基资源的主要参与者——赞同其对法律更为自由放任的解释。中国外空委代表大多在这两方之间走钢丝,似乎在观望哪种解读最终会占上风。内布拉斯加大学林肯分校专门研究太空的法学教授弗兰斯·冯德邓克说:“国际法是由各国集体制定的。“如果一方说这是合法的,另一方说这需要国际制度和许可,那么你们就遇到了大麻烦。”

就目前的情况而言,月球上非常理想的区域很可能以先到先得的方式获得,奖励那些能够尽快到达那里的富裕国家和公司。克劳福德说,不太富裕的国家可能会对那些提出领土主张的国家积怨,从而引发类似于当前南海局势的紧张局势。目前,没有办法确保具有科学意义的区域保持原始状态。伦敦国王学院伦理学家、埃尔维斯的合著者托尼·米利根说,我们应该在真正开始开发之前解决这些难题。他观察到:“一旦你在月球上有了常驻存在,法律就会开始显得非常不同,而你可以驾驶宇宙飞船穿过的巨大漏洞突然变得更加突出。”

在许多人看来,中国的太空计划凭借其政治意愿和技术能力,似乎在竞争中占据了优势。中国工程师表示,他们可以将航天器以厘米级的精度放置在月球表面。他们即将到来的嫦娥月球任务计划带回样本并高精度地勘测两极。冯德邓克说,即使这意味着放弃一些自主权,其他国家也最好开始制定规则,以约束潜在的竞争对手。

一些团体已经在尝试。几年前,荷兰莱顿大学的太空法专家坦娅·马森-茨万与人共同创立了海牙国际空间资源治理工作组,该组织汇集了政府、行业和学术界等,旨在为地外采矿提出建议。2017 年,该小组为旨在根据国际法平衡各利益攸关者利益的法律框架原则奠定了基础。马森-茨万建议建立类似于国际电信联盟的机构,国际电信联盟是联合国的一个机构,负责在各国之间分配卫星轨道和无线电频谱片段,用于月球采矿。

风险与回报

尽管正在制定抢占月球土地的计划,但提取稀有元素等资源并将它们运回地球是一个长期目标。有些人甚至会说这是一个幻想。考虑到仅仅进入太空(更不用说登陆月球表面了)所涉及的难以置信的成本和技术障碍,很难想象将材料运回地球在短期内会盈利。深空工业公司和行星资源公司是 21 世纪初成立的两家私人企业,旨在从事小行星采矿,但这两家公司都未能吸引到足够的投资来尝试任何深空资源开采;它们最终分别被一家卫星制造商和一家加密货币公司收购。科罗拉多矿业学院的太空资源专家乔治·索尔斯说:“这与淘金热时期不同,当时任何拥有骡子或镐的人都可以去尝试淘金。”

不过,专家表示,如果太空经济活动兴起,采矿可能会随之而来。埃尔维斯指出,埃隆·马斯克的 SpaceX 等私人火箭公司正在降低将运载火箭送入轨道的成本。进入太空的成本越低、难度越小,任务就会变得越普遍。对燃料和其他资源的需求可能会随之而来,而且从月球相对较低的重力中发射材料将比从我们地球深厚的引力井中发射更具成本效益。

理查兹渴望在将月球纳入地球经济圈的过程中发挥自己的作用。然而,到目前为止,即使是他也在努力突破大气层。当理查兹在 2010 年与人共同创立月球快递公司时,该公司是谷歌月球 X 大奖赛的 16 支参赛队伍之一,该大奖赛挑战私人资助的机器人宇宙飞船在月球上着陆、四处行驶并传回图片和数据。最初的 2012 年截止日期被多次延长,最终延长至 2018 年 3 月,但在那年 1 月,X 大奖赛基金会承认没有人能够获得 3000 万美元的奖金。

月球快递公司现在计划在 2020 年将其第一艘飞行器送入月球轨道。然而,其商业模式(即为航天机构和私营公司提供前往月球的有效载荷搭乘服务)在长期内是否可行仍有待观察。当被问及他是否看到他渴望提出领土主张与为所有人寻求公平解决方案的需求之间存在任何冲突时,理查兹变得哲学起来。他说,《外层空间条约》中的紧张关系反映了起草该条约的两个国家信仰体系之间的紧张关系。共产主义的苏联人从集体主义的角度看待世界,认为商品应该平等分配,而资本主义的美国人则相信更大的个人自由和不受约束的私营部门。“这就是为什么该条约可以解释,”他说。“我认为我们作为一个物种有机会征服这些新的前沿领域,而不必互相征服。”

亚当·曼恩是一名专门从事天文学和物理学的新闻记者。他的作品曾发表在《国家地理》、《华尔街日报》、《连线》和其他刊物上。

更多作者:亚当·曼恩
大众科学杂志 第 321 卷 第 1 期本文最初以“月球土地掠夺”为标题发表于《大众科学杂志》第 321 卷第 1 期(),第 60 页
doi:10.1038/scientificamerican0719-60
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