开采小行星：从小行星中提取金属的新方法

四鬼丫头在

(A)陨石NWA 13876的反射光图像(tae:铁闪石，tro:铁闪石，kam:铁闪石),以及(B)扫描电镜-EDX分析生成的相应假彩色矿物图。致谢:科学报告，doi: 10.1038/s41598-023-44152-0

（）据美国物理学家组织网（塔玛拉西·吉万达拉）：外星采矿和金属加工是太空探索的关键策略。在《科学报告》的一项新研究中，Rodolfo Marin Rivera和材料科学的科学家团队通过使用一种深度共晶溶剂，对来自富含金属的小行星的陨石代理的金属进行了催化溶解。这些溶剂对于地外采矿是重要的，因为它们可以被设计成具有相对低的蒸气压，并且可以包含来自地外定居点的有机废物。

该小组研究了三种类型的陨石，两种球粒陨石和一种铁陨石。球粒陨石样品含有富含金属相的硅酸盐，如天然合金、硫化物和氧化物，其中金属铁镍和硫铁矿在所有三个样品中形成最丰富的含金属相，并在富铁陨石中具有特定的色调。

科学家们用碘和氯化铁(III)作为氧化剂，在氯化胆碱和乙二醇混合形成的深共晶溶剂中，对样品进行化学微蚀刻实验。

外星铁陨石

建立可行的地外金属提取是可能的，有效利用当地材料和从空间回收资源可以大大减少空间任务的质量、成本和环境限制。这些富含金属的大型小行星是铁陨石和富含金属的碳质球粒陨石的母体。这些金属可以为在太空或其他陆地上建立人类定居点提供当地的材料来源。近地小行星包含有价值的铂族金属以及铁、镍和钴，比地球表面发现的多。



在(a) NWA 13876，(b) NWA 7160和(c)坎波德尔谢洛，通过自动扫描电镜-EDX分析确定的铁和镍的矿物分布。致谢:科学报告，doi: 10.1038/s41598-023-44152-0

小行星的特征很像小行星16 Psyche，这是太阳系中最大的富含金属的天体。这项工作研究了一种通过使用非水深共晶溶剂从小行星的陨石替代物中提取金属的概念验证方法。

Rivera和他的团队通过分析蚀刻前后样本的三维形貌来确定深度和溶解速率。球粒陨石的特征在于多种多样的矿物学，其中橄榄石、辉石、斜长石和钾霞石矿物最为突出，其成分取决于它们经历的变质程度。

样本多样性

不同的球粒陨石样品含有铁镍合金、硫化铁和氧化铁矿物，而富含铁镍的矿物含量较低，硫化铁的比例较高。硅酸盐基质由形成橄榄石和辉石的球粒组成，带有微量斜长石长石。

他们显示了将H3球粒陨石中的球粒划分为六个广泛分布的球粒的能力。例如，Campo del Cielo样品是一种铁镍陨石，完全由富含铁镍的矿物相组成。据记载，钾长石含有大量微量元素成分。

Rivera和他的团队研究了铁和镍矿物在陨石样品中的分布，其中铁主要存在于硅酸盐相中，包括橄榄石、辉石和普通辉石，以及几种不同的非常显著的元素。该团队探索了包括超级合金和矿物在内的金属的催化氧化，以及球粒陨石的化学蚀刻。里维拉和团队在化学蚀刻前后，用碘和氯化铁作为氧化剂，对Camp del Cielo陨石进行了额外的化学蚀刻。

观点

这样，Rodolfo Marin Rivera和他的团队使用氯化铁(III)和碘作为氧化剂，通过使用深共晶溶剂溶解来自近地小行星的三个陨石替代物的金属。

分析研究证实了原始样品中镍与富铁金属相的化学关联，研究人员进一步确定了空间技术感兴趣的其他金属，包括痕量的钌和铑。

利用小行星作为矿物和金属资源是空间探索过程中的一个关键步骤，为可行的经济活动需要进一步的调查。提议的技术处于初期阶段，在金属回收方面很有前途。