我国论证建造“月球抛石机”，能把月球矿物抛回地球！如何实现？

排行榜 2025年11月04日 14:22 3 aa

随着科技的发展，人类正处于走出地球的前夜！那么走出地球的第一站，就是前往地球的卫星月球，目前人类的探月和登月，一大目的就是为了在不远的将来开发和利用月球。这个时候，月球上一些独有的资源就人成了人类开采的对象，比如氦-3，那么如何把这些月球资源送回地球呢？我国的科学家们正在做着这方面的研究，并且提出了被称为“月球抛石机”的运送概念，根据央视中文国际频道11月3日的报道，目前这一概念已经进入到论证的阶段。

这种“月球抛石机”全名叫做“月基磁悬浮旋转抛射系统”，主要构造就是通过一种可以通过磁悬浮动力旋转的抛射臂，将采到的月球矿产资源甩出月球，甩向地球轨道，进而被地球上的人类捕获，这种方式被认为最为经济实用，或将改写人类地月资源运输的规则。

这一概念由我国某深空探测实验室牵头论证，是一种看起来十分科幻的前沿技术，其实这种技术不仅瞄准月球上百万吨级的氦-3宝藏，更试图突破传统航天运输的成本与效率瓶颈，为星际资源开发奠定基础。

“月球抛石机”：不是科幻，是基于物理规律的创新

“月球抛石机”的核心原理，是借助月球独特的环境优势与磁悬浮技术的成熟应用，实现资源的低成本天地运输。其技术逻辑可拆解为三个关键环节：

1.借力月球环境：天然的“运输跳板”

月球表面近乎真空，航天飞行器无需像在地球上一样克服大气阻力；而且月球的重力仅为地球的1/6，物体逃逸速度仅需2.4公里/秒（地球逃逸速度为11.2公里/秒），只要可以将物体的速度加速到秒速2.4公里及以上，那么这个物体就可以挣脱月球引力离开月球，这要比在地球上容易得多。所以，没有大气和重力低这两个条件如同为“月球抛石机”搭建了天然跳板，让原本在地球上难以实现的高速抛射成为了可能。

2.磁悬浮驱动：从“掷链球”到“超导加速”

目前论证的技术方案分为两种核心路径：一种是类似“掷链球”的旋转式结构，通过数十米长的磁悬浮旋臂，带动装有氦-3的返回舱高速旋转，达到逃逸速度后向地球轨道精准抛射。

这种装置于两年前由美国公司在美国某进行了试验，但使用的不是磁悬浮技术，而是电力驱动发动机的普通加速技术，其最快速度达到了每秒2.2公里，已经接近于月球逃逸速度，这起码也说明这种动能加速抛射技术是可行的。

另一种是更具前瞻性的“超导磁悬浮直线电机”方案，就是利用长达数公里的直线轨道，将返回舱平稳加速至2.3-2.4公里/秒，使其沿抛物线轨道无动力滑行回地球。

两种方案的共同优势在于无需火箭推进剂——传统月基火箭发射需携带大量燃料，成本占比超60%，而磁悬浮抛射仅依赖电能驱动，全程无燃料消耗，从根本上降低了运输成本。

3.返回舱设计：精准“投递”的关键

抛射的资源并非直接“裸奔”回地球，而是封装在特制返回舱内。返回舱需具备两大核心能力：一是耐高温，进入地球大气层时会因摩擦产生数千摄氏度高温，需采用类似嫦娥系列探测器的防热材料；二是高精度定位，最终需降落在我国指定区域（如东风着陆场），这依赖于地月轨道计算、实时姿态调整等技术，确保“抛得出、接得住”。

建造“月球抛石机”，资源与成本的双重驱动

“月球抛石机”的论证，本质是为了解决人类开发月球资源的“卡脖子”问题——资源稀缺性与运输高成本的矛盾。

1.目标资源：氦-3，未来能源的“终极答案”

氦-3是一种高效、清洁、安全的可控核聚变燃料，其价值堪称“宇宙级能源黄金”：

- 能源效率极高：仅20吨氦-3即可满足我国全年电力需求，100吨便能覆盖全球一年的能源消耗；

- 安全性顶尖：与氘聚变不同，氦-3聚变不产生高能中子，无核辐射污染，无需担心设备损耗或环境风险；

- 地球储量极少：地球上已知易开采的氦-3仅约0.5吨，这是因为地球有大气层保护，来自太阳风的氦-3很难直接到达地球表面，而月球没有大气层保护，氦-3可以直接射入月壤中储存起来，月球月壤中氦-3总储量达100万-500万吨，足够人类使用数千年。

除了氦-3，月球还蕴藏丰富的钛铁矿、稀土元素等稀缺矿产，“月球抛石机”未来可成为多资源运输的通用平台。

2.成本革命：从“亿元/千克”到“百万元/千克”

传统地月运输方式（如火箭发射、月轨交会对接）的成本堪称“天价”：每千克运输成本高达数亿元，且单次运输量仅百公斤级，完全无法满足规模化开发需求。

而“月球抛石机”通过无燃料驱动、重复利用设备等设计，可实现成本的“断崖式下降”——根据深空探测实验室的数据，运输成本有望降低两个数量级，从每千克数亿元降至百万元级别（部分方案甚至能降至每千克2万美元以下），运输量也从百公斤级提升至单次10吨级。更关键的是，其运输效率极高，可形成稳定的资源运输链路。

现实挑战：从论证到落地的难关与挑战

尽管“月球抛石机”的设想极具吸引力，但目前仍处于论证阶段，要实现落地需攻克三大核心技术与工程难题：

1.设备建造：月球上的“超级工程”

“月球抛石机”的核心设备（如磁悬浮旋臂、直线电机轨道）需在月球表面建造，这面临多重挑战：一是材料运输难，设备总重量可能达数千吨，需通过多次火箭发射或未来的“地月货运专线”运送；二是月球环境恶劣，昼夜温差达300℃，且存在微陨石撞击、宇宙辐射，需研发耐极端环境的材料与结构；三是大概率需要自动化施工，无法依赖人类现场作业，而且需实现设备的无人组装与调试。

2.精度控制：“差之毫厘，谬以千里”

地月距离约38万公里，要让返回舱精准着陆，需突破“厘米级”的轨道计算精度：一方面，需建立更精准的地月引力模型，考虑太阳、地球等天体的引力干扰；另一方面，返回舱需配备实时导航系统，在飞行过程中调整姿态，避免偏离轨道。一旦速度或角度出现微小偏差，可能导致返回舱错过地球或坠毁在大气层。

3.配套技术：从“采矿”到“应用”的全链条

“月球抛石机”并非孤立设备，需配套全产业链技术支撑：首先是月球采矿技术，需研发无人采矿机器人，在月壤中提取、提纯氦-3；其次是核聚变应用技术，目前人类可控核聚变仍处于实验阶段，需在2045年前后实现氦-3聚变的实际验证，才能让运输回来的资源“有用武之地”；最后是地月通信与测控，需搭建更强大的深空测控网络，确保对抛射系统、返回舱的全程监控。

全球竞争：“月球抛石机”背后的战略与太空竞争

“月球抛石机”的论证，也折射出全球太空资源竞争的白热化。目前，各国已纷纷布局月球资源开发：

- 美国早在2004年就推出“月球资源优先战略”，NASA一边推进“阿尔忒弥斯”计划重返月球，一边支持商业单位注册月球矿业专利；

- 印度通过“月船3号”探测器着陆月球南极，名义上是科学探测，实则为氦-3富集区“踩点”；

- 俄罗斯则试图推动修改外太空法案，主张“谁先开采谁拥有”的资源归属原则。

在这场竞争中，我国的“月球抛石机”论证具有显著战略意义：它不仅是技术创新，更是对“太空资源开发权”的争夺。一旦技术落地，我国将率先掌握规模化、低成本的地月资源运输能力，为未来月球基地建设、深空探测提供核心支撑，甚至可能主导全球氦-3能源市场的规则制定。

未来展望：2045年，月球资源或造福人类

根据目前的规划，我国对“月球抛石机”的推进分为三个阶段：

1. 勘探阶段（2026-2030年）：通过嫦娥七号、嫦娥八号探测器，进一步勘察月球南极的水冰与氦-3分布，为采矿与抛射站点选址提供数据；

2. 技术验证阶段（2030-2040年）：在月球表面建造小型化抛射试验装置，完成单次吨级资源的抛射与返回测试；

3. 规模化应用阶段（2040年后）：建成大型“月球抛石机”系统，实现氦-3的稳定运输，并同步推进核聚变发电站建设，预计2045年前后，氦-3发电可能进入实际验证阶段。所以如果顺利的话，大约在15年后，月球抛石机有望被建成，并开始向地球运送矿产资源。

届时，不仅地球能源结构将迎来根本性变革，月球资源开发还可能带动一系列新兴产业——如月球3D打印、太空制造等，甚至可能出现“地月经济圈”，让普通人的生活也受益于月球资源。

从“嫦娥奔月”的神话到“月球抛石机”的论证，体现了我国的探月和月球开发上的不断进步，而月球抛石机这一创新设想，不仅是我们对航天技术的突破，更是对“地球资源有限”困境的回应。尽管从论证到落地仍需长时间努力，但可以肯定的是，当“月球抛石机”第一次将氦-3送回地球时，人类将正式迈入“星际资源开发时代”，而我们正是这个时代于涛头雄立的弄潮儿。

消息来源：《央视·中文国际》11月3日报道《我国论证建造月球磁悬浮旋转抛射系统》