中子 月球土壤中的珍惜資源,100噸讓全球用一年,多國要去月球開采

月亮,是地球的唯一一顆天然衛星,晴朗的夜空中總是可以看到一輪明月,古人認為月亮代表了“陰”,太陽代表了“陽”,一個主宰夜晚,一個主宰白天,而在科學發展后,人們逐漸意識到,月球其實沒有我們想象的那么強大,它和太陽之間有很大的差距。
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太陽是一顆恒星,月球只是一顆衛星,兩者相差甚遠。
太陽為人類提供了生命從簡單走向復雜所需的能量,如果沒有太陽就沒有現在地球上這個復雜的生態系統,自然人類也不會誕生。太陽系中的行星都是太陽誕生過程中的“邊角料”,從這一點來看,太陽的重要性要比月球高很多,恒星是恒星系中的“主角”。這不代表月球就不重要了,月球引力和太陽的引力一起產生的引潮力讓地球的海洋產生了“潮汐”,海洋潮汐在生命從海洋進入陸地的過程中提供了巨大的幫助。
02月球,不容小覷
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月球沒有太陽重要,但是月球距離地球足夠近,它肯定會是人類探索宇宙過程中的第一站。
1969年7月20日,阿波羅十一號成功讓人類登上了月球,這是人類邁向宇宙的第一步,意義非比尋常。這個距離我們最近的星球,其實埋藏著很多秘密,因為科研選擇的問題,在阿波羅登月計劃終止后,人類暫時把研究方向放在了“近地空間”上,月球就受到“冷落”。
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其實月球遠比我們想象的重要,月球不僅僅可以成為人類探索宇宙的前哨站,在月球上還隱藏著大量珍貴的元素——“氦-3”。
03氦-3是什么?
簡單來說,氦-3是是氦元素的同位素,比普通的氦元素少了一個中子,在進行熱核反應時只會制造出來沒有放射性的質子,可以作為可控核聚變的原料,不會造成環境污染,所以氦-3是一種十分理想的能源。
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地球上氦-3的儲備量很少,分布的氛圍還很廣泛,幾乎沒有開采的價值。但是在月球的土壤中存在著大量的氦-3,初步估計在100萬噸以上,足夠人類使用一萬年了!
在這里需要解釋一個常見的誤區,很多人一提可控核聚變就會說,地球上的海水可以作為可控核聚變的原料,完全沒有必要大費周章地跑去月球開采氦-3,這個觀點并不正確,海洋中的氘氚雖然可以進行核聚變,但是在聚變反應時會釋放出大量的具備高能量的中子,這些中子會對核反應堆的爐壁造成一定的破壞,還會帶走一定的熱量讓反應堆無法保持穩定的溫度。
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氦-3在進行核聚變時不會釋放中子,所以是氦-3更優秀的選擇,氦-3核聚變時需要的溫度更高一些,對于現在還無法實現可控核聚變的人類來說,開采月球上的氦-3可能有些早了。人類在實現可控核聚變后會迎來新一輪的科技革命,到時候不論是開采月球上的氦-3還是使用氦-3作為核聚變燃料應該都不是難題。
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第二個問題就是,跑到月球開采氦-3,航天設備這么“燒錢”,跑到月球這么遠開采氦-3,還要把它們運回地球,一來一回的消耗肯定很大,性價比真的高嗎?
科學家認為,把去月球開采月球土壤中的氦-3花銷加在一起,包括“運輸”“開采”“提純”這些復雜的工序,所以的開銷加在一起,拉回一飛船的氦-3的回報率大約在250倍左右,所以在未來前往月球開采氦-3肯定是一個穩賺不賠的買賣。
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全球各個國家都對月球上的氦-3十分重視,嫦娥三號登陸月球有一個重要的任務就是檢測月球土壤層的厚度和主要成分,而根據嫦娥三號探測到的信息,人們可能低估了月球土壤的厚度和氦-3含量,月球上的氦-3可能遠比我們想象的要多。
04怎么開采氦-3?
想要從月球的土壤中開采氦-3,首先需要把月球的土壤加溫到700℃,才可以把氦-3分離出來,困難的不是開采氦-3,畢竟月球上土壤那么多,不用大費周章的建設相關鉆探設施,真正困難的是怎么把氦-3運回來。
想要開采月球上的資源,第一步肯定是在月球建造“月球基地”,只有在月球長時間建造可以駐留的基地,才能順利地開展后續的科研工作,從未來的發展來看,人類在月球上建造基地是很有必要的,在月球上可以開展更好的天文觀測工作,也可以為人類探索其他行星時提供一個落腳點和前哨站,除此之外還能開采月球上的氦-3和稀土資源。

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