如果人類發現一顆鑽石星球,怎麼開採?

某年某月某一天,一顆鑽石組成的星體闖入太陽系,並且在某種機緣巧合下成為地球的一顆天然衛星,每年的一定時間段內,鑽石「月亮」發著璀璨妖艷的藍光,地球上的貪婪者們想要開採這些鑽石資源,怎奈這是一顆整塊大鑽組成的星球,問,人類有沒有一種方式開採這些鑽石資源?

開發工具、開發阻力、任何腦洞大開的想法,都來談談吧。


將引起信息產業革命。

純凈的鑽石是幾乎完美的絕緣材料,而摻雜過硼的鑽石則是非常優秀的半導體材料。

假如我們發現了鑽石星球,而且人類的技術允許我們將機械運上此星球,那麼高純度鑽石作為晶元原料對比目前的原料將擁有以下優勢:

1. 價格。高純和超純單晶硅造價非常高昂,而假如題中描述的情形發生,高純鑽石將比他們廉價的多。

2. 純度。硅圓和晶元生產對環境要求極其苛刻,想要在純度上添上一個9千難萬難,我的老師曾經說應該在月球上建半導體工廠。而天然鑽石星球則可以提供極高純度的鑽石,而且本身鑽石就要更難被污染。更別說直接開採鑽石將極大緩解半導體生產過程中的污染問題。

3. 性能。鑽石比起單晶硅,擁有更優良的耐熱性質,極端環境也很難影響鑽石的效能。鑽石的導熱性能也非常優異,在散熱上比單晶硅快20倍以上,光是這兩條性質就能解決當前晶元設計的一大難題:元件密度與散熱之間的矛盾。同時,鑽石還可以忍受比單晶硅所能承受的高得多的電壓/電場。電子和電子空穴在摻硼鑽石中的遷移率(mobility)也更高。由於電荷漂移速度等於電場和遷移率的積,以鑽石為原料的元器件能達到比以單晶硅為原料的更高的運行速率。

關於更多鑽石與電子產業的信息,可以參考wired這篇文章:http://www.wired.com/2015/01/the-rise-of-diamond-technology/

打完之後發現離題了。鑽石切割技術事實上已經很成熟了,而對於這樣一個星球,最好的開發方式就是就地建(晶元)廠。由於可能超凈室維護都不需要了,相信自動化生產的實現也並不會很遙遠...最後大家爭相在這個原料便宜而幾乎無污染的星球開展量子超級計算機的研究,實現人工智慧達到奇點,從而人類被消滅,鑽石星成為新一代智慧生物(機器人)的大本營什麼的,那就是後話了。


你們還在討論價值?!

天上飛著個大凸透鏡啊各位!

哪天一湊巧,我們就要變成燒螞蟻了!

o( ̄皿 ̄///) ヽヽ(*。&>Д


你問的不是天文問題,是政治問題。


搞個銅火鍋,填鑽石當燃料,涮羊肉


擁有開採技術的那天,就是沒必要開採的時候。


以鑽石現在的價值來看,我傾向於陰謀論,鑽石的價值是被人為操縱的,不要指望這個星球發財。另外,至於開採方法,鑽石是可以燃燒的,考慮激光或者氫氧焰切割。


時運III,耐久III,效率V


然而天王星和海王星上都是液態鑽石的海洋,這是已知的事實。

然而並沒有什麼卵用。


鑽石在工業上的需求並不大,而且現在絕大部分已用人工鑽石替代。

鑽石現在主要應用於首飾奢侈品等方面,要是有一顆行星大小的鑽石,恩,鑽石會瞬間變得比玻璃都便宜。

地球上的鑽石商會傾盡全力阻止開發的。

鑽石的工業用途:

金剛石是自然界中最堅硬的物質,因此也就具有了許多重要的工業用途,如精細研磨材料、高硬切割工具、各類鑽頭、拉絲模。金剛石還被作為很多精密儀器的部件。金剛石與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導、半導體及透遠等優異的物理性能,素有「硬度之王」和寶石之王的美稱,金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。習慣上人們常將加工過的稱為鑽石,而未加工過的稱為金剛石。

工業用金剛石常用作刀具、鑽具、研磨、軸承、拉絲模、硬度計壓痕器、鋸片、光學精密儀器及修整器等。中國工業用金剛石的主要用項是石材加工、地質和石油鑽頭、磨料和修正砂輪、刀具等。

二十世紀七十年代,現代尖端科學技術領域的許多產品,如用於航空工業的陀螺儀、激光器中的金屬反射鏡,雷達的波導管內腔,激光印表機中的多面稜鏡,錄像機磁頭、複印機硒鼓、計算機磁碟基片以及太空望遠鏡中的大型反射鏡等,都要求得到超光滑的加工表面和高的加工精度。在現實需求的推動下,在已有的金剛石車削技術基礎上,天然金剛石刀具超精密鏡面切削技術得到迅速發展.

鑽石分為一型和二型兩種,這主要是根據它是否含有N元素:一型含;二型不含。而藍色的鑽石是二B型的,是半導體。

Ⅱ型金剛石所具有的優異的光學、熱學、電學性能,在光學、電子、原子能、空間技術、高能物理及醫學等多種領域中起到不可取代的作用,特別在高新精尖技術領域得到愈益深入的研究和廣泛的應用。例如:利用其導熱性,製做超級熱沉材料;利用其透光性,製作各種窗口材料,如作高功率激光器窗口、紅外探測器濾光片;利用其光導性,用於核工業、自動化技術及醫學;利用其半導體性能,作高功能半導體材料等。總之,更深層次地研究和發揮Ⅱ型金剛石的特殊性能與作用,將更有助於促進國家經濟的發展,更大地造福於人類。

人造鑽石方法:

高溫高壓合成法:在2300℃、15到18萬個大氣壓的高溫高壓環境下,在中心放一顆很小的天然鑽石作為種子,在種鑽周圍是高溫金屬液體,在金屬溶液的上層是石墨,在這種環境下石墨中的碳原子會從金屬原子中列隊走向鑽石從而形成新的鑽石。

化學氣相澱積合成法:使天然氣和氮氣加熱後,在洗碗機大小的壓力室里形成一種碳等離子體,該等離子體不斷沉積在壓力室底部的碳底層上,並逐漸積聚和硬化,形成鑽石薄片,進而切割成寶石形狀.


鑽石價格高不過是市場營銷的產物罷了,本身沒什麼價值,人類也早就能人工合成。運回來一顆鑽石星球最多也就是摧毀現有的商業鏈,使得鑽石價格暴跌,你也賺不到錢。(當然也很可能原有的鑽石供應商們會極力炒作地球鑽石而打壓太空鑽石價格,在他們強大的商業手段下原有的地球鑽石價格不變而你的鑽石星只能賣五百塊一克拉)


首先討論一下有沒有可能有衛星質量的鑽石星存在的可能。

鑽石星是太陽這樣一類的小質量恆星死亡後的形態,其實就是白矮星,恆星的最小質量是0.1個太陽質量,否則無法產生核反應。

而一個0.1太陽質量的恆星演化成白矮星後,將拋出越50%的質量,也就是說形成一個0.05太陽質量的白矮星。這是我隨便算算的結果,也不一定就是這個數,但量級應該差不多,就是說最小的白矮星大概會是太陽的質量的幾十分之一。而目前已經發現的最小的白矮星也有太陽質量的五分之一,請注意,這幾十分之一仍不是個小數。

如果這樣一顆星突然跑到太陽系會發生什麼呢?太陽和這顆白矮星會形成一個雙星系統!這個時候地球的軌道還不知道要被搞成什麼樣子呢,一年還是365天嗎?月亮還在嗎?還有四季嗎?最糟糕的情況是地球被這個白矮星捕獲掉了,從此,地球遠離太陽,成為一顆超級冰冷的星球。→_→這個時候還要這破鑽石做什麼。。

最後,忍不住提一下,如果太陽演化到晚期,形成一顆紅巨星(紅巨星是太陽演化到白矮星的中間階段),那麼這種類型的雙星系統(也就是一個紅巨星一個白矮星的雙星系統)是很著名很有用的一種系統,因為紅巨星會膨脹得很大,大到它的物質逾越到可以被白矮星吸走的地方時(也就是白矮星的洛希極限),那麼白矮星就會一直吸呀吸,吸到超過一個質量極限時(錢德拉塞卡質量限),它就會轟!爆炸成一顆超新星!這種類型的超新星叫Ia型超新星,因為這個類型的超新星都是由相同質量的白矮星爆炸出來的,所以,它爆炸時的光度可以準確地被計算出來,當人們觀測到了這樣一顆星時,便可以根據觀測出的光度與它的實際光度做比較,從而獲得這顆星的距離。因為這種星星可以測距,所以,人們也把Ia型超新星叫做宇宙的標準燭光。

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回答下評論的問題

為什麼這個鑽石星要跑到太陽系裡面來影響地球軌道呢?

我想你的問題是,為什麼這個鑽石星會擾亂地球的軌道。這是個好問題,屬於軌道力學的範疇,我的專業不在此,不能詳細解答,只能粗略說一下。

當白矮星進入太陽系時,它的引力也會相應地影響地球,地球會受到太陽和白矮星兩顆星的引力作用,軌道就會改變,至於怎樣變,要取決於白矮星的位置、運動速度,以及地球的位置和運動速度。現在有軟體可以做這樣的模擬,但我的電腦沒裝。。這個軟體叫做Universe Sandbox 2,我是看到知乎的汪有的一個回答才知道的,問題鏈接在這裡

如果在太陽系中把地球和太陽的位置交換一下,其他不變,那麼會發生什麼?

存不存在撞擊後的碎片進去太陽系被捕獲的情況?

我想你的問題是,會不會有鑽石星被撞了,然後它的碎片掉進了太陽系。我想,有這個可能,但發生的概率極小極小。

我在研一的時候上過一門叫做《星系物理》的課,討論過一個星系裡恆星相撞的概率問題,具體怎麼算忘記了。。但是記得結果是,相撞可能性微乎其微,可以認為沒有相撞的可能的。兩顆普通恆星相撞的概率已經如此之小了,那麼一顆鑽石星恰巧碰到了一顆能把它這麼堅硬的星撞成碎片的星(只能是中子星了吧。。要不就是一顆動量超大的恆星)的概率就更小了,更可以認為這種事是不會發生的。

不過,如果掌握了超高科技的外星人故意把一顆鑽石星打成碎片的話,那麼這種碎片還是有可能被捕獲到的 :D

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非常感謝閔捷的提問:

鑽石星一定是白矮星么?鑽石的密度大概是幾克/立方厘米,而白矮星的密度是接近1噸/立方厘米吧?

讓我想到了疏忽的地方,確切地說,並不是每顆白矮星都是鑽石星,白矮星實際上是一顆碳星,它的主要成分是碳,這些碳實際是碳的原子核,而電子則以簡併態的方式圍繞在這一個個碳原子核周圍(簡併態通俗地講就是一種很擁擠的狀態,電子擠著電子這個樣子)。所以,白矮星的密度會很大,因為這些粒子全擠在一起了。而如果在某個局部,比如白矮星的表層之類的地方,這些碳核和電子恰巧能以鑽石的排列了,那鑽石也就形成了。

那麼鑽石星是否一定要由白矮星來形成呢?我也不知道,而我的觀點是,非常不一定!天體環境是非常極端的,如果恰巧某個星系及其富碳,那麼,也許一顆行星在形成的時候就能形成鑽石星。

第一次在知乎上深入思考問題,感覺很好~多謝各位提問


登這玩意採礦再運回來的價格可能會非常高——不一定能值回火箭加上宇航員的錢……

好消息是,安特衛普那條街上的那幾個裝逼犯頭子不好意思吹什麼恆久遠永流傳了……

就像當年毛子產鑽石殺入市場以後……

壞消息是,這些裝逼犯頭子會用其他方法炒出新的情感等價物及女人最好的朋友,或者乾脆訂一個地球鑽石血統證書標準blabla——玩血統論白皮是祖宗,他們擅長這個……

就像當年這些裝逼犯乾的事情一樣……


高興的是科學家找到了這麼一顆鑽石星,編號BPM37093,是一顆白矮星

http://zh.m.wikipedia.org/wiki/BPM_37093

距離地球非常非常近,才50光年!!!上邊有多少「鑽石」呢?大概有10的34次方克拉!!!!!真是太好了!!這個feel倍兒爽!!就彷彿我想告訴10年前的自己每一期雙色球的中獎號碼,都寫到紙上了,就差時間機器了,嗯,就這感覺

前邊的大牛@劉博洋 說得好,這是政治問題,其他的細節,題主可以在課間和大家繼續聊聊,豐富一下細節,也挺不賴的


最好的辦法就是隨它在那兒。

1、小量開採,開採回來的鑽石都抵不上星際往返的費用。

2、大量開採,大量鑽石流入珠寶市場,帶來鑽石的迅速貶值,而且越大量帶回來的難度和費用也是成倍增加,依舊值不回星際往返費用。

若是看好鑽石的某些理化特性,比如折光率、硬度等等,倒是可以讓宇航員去那顆鑽石星上構建科研基地,還省去了一趟往返呢!


為什麼要開採,直接派個飛船去把它磨成一組透鏡觀測宇宙啊。那個價值更大,比拉回來破壞地球市場經濟多了。


一個東西值不值錢要看他的價值,從我的感覺來看,鑽石作為一種裝飾品來說沒什麼價值。大部分都是炒起來的,是個文化導向的問題。是高層人物對底層人民的價值觀引誘而已。

實用性太小了,而且在使用方面可以替代的東西也有很多。所以即使發現了這麼個星球,也許反而會造成底層人民的清醒,覺得這東西沒啥用。


鑽石是地球上最成功的營銷。把一塊石頭賣到很高的價錢。


鑽石行業的說法是:有多少粒米飯,就有多少顆鑽石。事實上地球的鑽石儲量在你眼裡就等於是顆鑽石星,只是你不知道而已。


會有人搶先炸掉它的。


真的有一顆,就在太陽系裡.......


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