太空岩石和小行星尘埃价格昂贵，但它们并不是科学中最昂贵的材料

哈耶萨鲁亚源

陨石可能会很贵，但它们不是最贵的材料。(图片鸣谢:图片/Thibault Camus)

（）据美国太空网（克里斯·因佩）：在经历了7年的旅程和近40亿英里的旅程后，美国宇航局的OSIRIS-REx飞船于2023年9月24日早上带着宝贵的有效载荷轻轻地降落在犹他州沙漠。宇宙飞船从小行星贝努鸟带回了一个样本。

大约半磅从8500万吨(776亿公斤)小行星上收集的材料将有助于科学家了解太阳系的形成，包括像贝努鸟这样的小行星是否包含生命的化学成分。

美国国家航空航天局的任务预算为8亿美元，最终将花费约11.6亿美元购买不到9盎司(255克)的样品。但这是已知最贵的材料吗？差远了。

我是天文学教授。我在教学中使用月球和火星岩石，并收集了少量的陨石。我感到惊奇的是，我可以从几十亿英里外把几十亿年前的东西握在手中。

样品退回的费用

少数小行星的价格为每盎司1.32亿美元，或每克470万美元。这大约是黄金价格的70，000倍，过去几年黄金价格一直在每盎司1，800美元至2，000美元(每克60美元至70美元)的范围内。

第一批返回地球的外星物质来自阿波罗计划。1969年至1972年间，六次阿波罗任务带回了842磅(382公斤)的月球样本。

经通胀调整后，阿波罗计划的总费用为2570亿美元。这些月球岩石相对便宜，每盎司1900万美元(每克67.4万美元)，当然阿波罗在展示载人航天技术方面还有额外的价值。

美国宇航局计划在21世纪30年代初从火星带回样本，看看是否有任何包含古代生命的痕迹。火星样本返回任务旨在返回总重量为一磅(450克)的30个样本管。毅力漫游者已经缓存了10个这样的样本。

然而，由于任务复杂，涉及多个机器人和航天器，成本增加了。带回样品可能需要110亿美元，每盎司6.9亿美元(每克2400万美元)，是贝努鸟样品单位成本的五倍。

一些太空岩石是免费的

一些太空岩石没有成本。每天大约有50吨来自太阳系的免费样品降落在地球上。大多数在大气中燃烧，但如果它们到达地面，它们就被称为陨石，而且大多数来自小行星。

陨石可能会变得昂贵，因为它可能很难识别和检索它们。岩石看起来都很相似，除非你是地质专家。

大多数陨石都是石质的，称为球粒陨石，在网上可以买到，价格低至每盎司15美元(每克50美分)。球粒陨石不同于普通岩石，它含有圆形颗粒，称为球粒，在45亿年前太阳系诞生时形成于太空中的熔融液滴。



一种来自viales陨石的球粒陨石，起源于火星和木星之间的小行星带。(图片来源:Amantio di Nicolao/Wikimedia Commons，CC BY-SA)

铁陨石的特点是黑色的外壳，这是由于它们穿过大气层时表面熔化造成的，以及内部长金属晶体的图案。它们的价格为每盎司50美元(每克1.77美元)，甚至更高。铁陨石是混有矿物橄榄石的石铁陨石。切割和抛光后，它们会呈现半透明的黄绿色，价格超过每盎司1000美元(每克35美元)。

不少陨石已经从月球和火星到达我们这里。近600颗已被确认来自月球，最大的一颗重达4磅(1.8公斤)，售价约为每盎司4700美元(每克166美元)。



一块铁陨石。(图片来源:Llez/维基共享资源，CC BY-SA)

大约有175块陨石被确认来自火星。购买一个大约要花费每盎司11000美元(每克388美元)。

研究人员可以通过使用它们的着陆轨迹来预测它们回到小行星带的路径，或者将它们的成分与不同类别的小行星进行比较，来找出陨石来自哪里。专家可以通过地质学和矿物学来判断月球和火星岩石的来源。

这些“免费”样本的局限性在于，没有办法知道它们来自月球或火星的哪个地方，这限制了它们的科学实用性。此外，它们一着陆地球就开始被污染，所以很难判断它们体内的微生物是否来自外星。

昂贵的元素和矿物质

一些元素和矿物质很贵，因为它们很稀缺。元素周期表中的简单元素价格低廉。每盎司，碳的成本为三分之一美分，铁为1美分，铝为56美分，甚至汞也不到一美元(每100克，碳为2.40美元，铁不到1美分，铝为19美分)。白银每盎司14美元(每克50美分)，黄金每盎司1900美元(每克67美元)。

七种放射性元素在自然界中极其罕见，在实验室中很难制造，以至于它们的价格超过了美国宇航局的火星样本回报。钋-209是其中最贵的，每盎司1.4万亿美元(每克490亿美元)。

宝石也可能很贵。优质祖母绿是黄金价格的10倍，白钻是黄金价格的100倍。



高品质的白钻可能价值数百万美元。(图片鸣谢:美联社图片/玛丽·阿尔塔费尔)

一些钻石含有硼杂质，这使它们呈现出鲜艳的蓝色。它们仅在全球少数几个矿场中被发现，每盎司5.5亿美元(每克1900万美元)，可与即将到来的火星样本的成本相媲美——一盎司142克拉，但很少有这么大的宝石。

最昂贵的合成材料是一个微小的球形碳“笼子”，里面有一个氮原子。笼子里的原子极其稳定，所以可以用来计时。内嵌富勒烯由碳材料制成，可用于制造极其精确的原子钟。它们每盎司价值40亿美元(每克1.41亿美元)。

最贵的

反物质在自然界中存在，但它非常罕见，因为任何时候产生反粒子，它都会迅速与粒子湮灭，并产生辐射。

欧洲粒子物理研究所的粒子加速器每分钟能产生1000万个反质子。这听起来很多，但按照这个速度，生产一盎司(每克3.5 x 1016美元)需要几十亿年的时间和十亿美元的成本。

《星际迷航》中设想的由物质-反物质湮灭驱动的曲速驱动器将不得不等待。

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