经过七年的旅程和近 40 亿英里的旅程，NASA 的 OSIRIS-REx 航天器于 2023 年 9 月 24日上午轻轻降落在犹他州沙漠，载着宝贵的有效载荷。航天器从小行星本努带回了样本。从这颗
经过七年的旅程和近 40 亿英里的旅程，NASA 的 OSIRIS-REx 航天器于 2023 年 9 月 24日上午轻轻降落在犹他州沙漠，载着宝贵的有效载荷。航天器从小行星本努带回了样本。
从这颗重 8500 万吨（776 亿公斤）的小行星上收集的大约半磅材料将帮助科学家了解太阳系的形成，包括像贝努这样的小行星是否含有生命的化学成分。
NASA 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）的样本。但这是已知最昂贵的材料吗？差远了。
OSIRIS-REx 从小行星贝努 (Bennu) 收集了样本。 （美国宇航局/戈达德太空飞行中心）
我是天文学教授。我在教学中使用月球和火星岩石，并收藏了少量陨石。我惊叹于我能把数十亿年前的东西从数十亿英里之外握在手里。
样品退回费用
少数小行星的材料价值为每盎司 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 美元到 2,000 美元（每克 60 美元到 70 美元）之间。
第一个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。
考虑到通货膨胀因素，阿波罗计划的总成本为 2570 亿美元。这些月球岩石的价格相对便宜，为每盎司 1900 万美元（每克 67.4 万美元），当然，阿波罗计划在展示载人航天技术方面还有额外的价值。
NASA 计划在 2030 年代初从火星带回样本，看看是否有古代生命的痕迹。火星样本返回任务的目标是返回 30 个样本管，总重量为 1 磅（450 克）。毅力号火星车已经缓存了其中 10 个样本。
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，每盎司成本为 6.9 亿美元（每克 2400 万美元），是贝努样品单位成本的五倍。
一些太空岩石是免费的
有些太空岩石是免费的。每天有近 50 吨来自太阳系的免费样品降落在地球上。大多数在大气层中燃烧，但如果它们到达地面，它们就被称为陨石，其中大多数来自小行星。
陨石的成本可能会很高，因为很难识别和回收它们。除非您是地质专家，否则岩石看起来都很相似。
大多数陨石都是石质的，称为球粒陨石，可以在网上以每盎司 15 美元（每克 50 美分）的价格购买。球粒陨石与普通岩石的不同之处在于，它含有称为球粒的圆形颗粒，这些颗粒是 45 亿年前太阳系诞生时在太空中以熔滴形式形成的。
比尼亚莱斯陨石中的球粒陨石，起源于火星和木星之间的小行星带。 （Ser Amantio di Nicolao/维基共享资源，CC BY-SA）
铁陨石的特点是黑色的地壳，这是由它们穿过大气层时表面熔化造成的，以及长金属晶体的内部图案。它们的价格为每盎司 50 美元（每克 1.77 美元）甚至更高。橄榄石是含有橄榄石矿物的石铁陨石。切割和抛光后，它们呈半透明黄绿色，每盎司售价超过 1,000 美元（每克 35 美元）。
一块铁陨石。 （Llez/维基共享资源，CC BY-SA）
不止一些陨石从月球和火星到达我们这里。近 600 颗已被确认来自月球，其中最大的一颗重 4 磅（1.8 千克），售价约为每盎司 4,700 美元（每克 166 美元）。
大约 175 块陨石被确认来自火星。购买一件的价格约为每盎司 11,000 美元（每克 388 美元）。
研究人员可以通过使用陨石的着陆轨迹来投影其返回小行星带的路径或将其成分与不同类别的小行星进行比较，从而找出陨石的来源。专家可以通过地质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，无法知道它们来自月球或火星的何处，这限制了它们的科学用途。此外，它们一登陆地球就开始受到污染，因此很难判断其中是否有外星微生物。
昂贵的元素和矿物质
一些元素和矿物由于稀缺而价格昂贵。元素周期表中的简单元素价格低廉。每盎司，碳成本为三分之一美分，铁成本为 1 美分，铝成本为 56 美分，甚至汞也不到 1 美元（每 100 克，碳成本为 2.40 美元，铁成本不到 1 美分，铝成本为 19 美分） ）。白银价格为每盎司 14 美元（每克 50 美分），黄金价格为每盎司 1,900 美元（每克 67 美元）。
七种放射性元素在自然界中极其罕见，并且很难在实验室中制造，以至于它们的价格使美国宇航局火星样本返回的价格黯然失色。其中最昂贵的钋 209 价格为每盎司 1.4 万亿美元（每克 490 亿美元）。
宝石也可能很昂贵。优质祖母绿的价格是黄金的10倍，白钻的价格是黄金的100倍。
有些钻石含有硼杂质，使其呈现鲜艳的蓝色调。它们仅在全球少数矿山中被发现，每盎司 5.5 亿美元（每克 1,900 万美元）的价格可与即将推出的火星样本的成本相媲美 - 一盎司等于 142 克拉，但很少有宝石能达到如此大的尺寸。
最昂贵的合成材料是一个微小的球形碳“笼”，里面有一个氮原子。笼内的原子极其稳定，因此可用于计时。内嵌富勒烯由碳材料制成，可用于制造极其精确的原子钟。每盎司的价格为 40 亿美元（每克 1.41 亿美元）。
最贵的
反物质存在于自然界中，但极其罕见，因为每当产生反粒子时，它都会迅速与粒子一起湮灭并产生辐射。
CERN 的粒子加速器每分钟可产生 1000 万个反质子。这听起来很多，但按照这个速度，需要数十亿年的时间并花费 10 亿 (10 18 ) 美元才能产生一盎司（每克 3.5 x 10 16 美元） ）。
《星际迷航》中所设想的由物质-反物质湮灭提供动力的曲速引擎将不得不等待。
The Conversation
Chris Impey，亚利桑那大学天文学杰出教授本文根据知识共享许可从 The Conversation 重新发布。