月球上的氦-3氣體能做什么?2020年底,中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)傳來(lái)了好消息。長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)射器成功地將嫦娥五號(hào)探測(cè)器送入預(yù)定軌道,從而開啟了中國(guó)第一次外星取樣之旅。嫦娥五號(hào)帶回了兩公斤月球土壤。令人失望的是,月球土壤不含有機(jī)養(yǎng)分,不能種植蔬菜。但月球上還有另一種重要的物質(zhì),目前被稱為重要的清潔能源。
事實(shí)上,自20世紀(jì)90年代以來(lái),人類,包括中國(guó)、以色列、日本、印度等國(guó),已經(jīng)開始了新一輪的月球探索高潮。在這一高潮中,氦3,一種神秘的元素,已經(jīng)成為全世界的共同目標(biāo)。目前,地球上只能使用500千克氦3,月球上可以使用100萬(wàn)噸氦3!
什么是氦3?
氦-3是氦的同位素,含有兩個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。氦-3最初大量存在于太陽(yáng)風(fēng)中,太陽(yáng)風(fēng)是太陽(yáng)發(fā)出的高能粒子流。在沒有大氣層的月球上,太陽(yáng)風(fēng)直接落在月球表面,并多年累積。在月球表面的沙子和巖石中,氦-3的含量增加,并成為月球底部的重要部分。
氦3能做什么?
氦-3最吸引人的地方是它作為能源材料的卓越“潛力”。氦-3可以通過(guò)核聚變。這種聚變不產(chǎn)生中子,因此放射性低,反應(yīng)過(guò)程易于控制。它可以被認(rèn)為是無(wú)污染和安全的。氦-3不僅可用于地球核電站,還特別適合作為導(dǎo)彈和航天器以及太空旅行的燃料。對(duì)于從月球底部提取的每噸氦-3,可以提取6300噸氫、70噸和1600噸碳。
根據(jù)專家計(jì)算,當(dāng)氦-3核聚變用于發(fā)電時(shí),美國(guó)所有的年發(fā)電量?jī)H消耗25噸氦-3;1992年,中國(guó)的年發(fā)電量?jī)H需要8噸氦-3,而100噸的氦-3足以滿足全世界的需要。根據(jù)目前的全球電價(jià)和太空運(yùn)輸成本,每噸氦-3的價(jià)值約為40億美元。此外,空間技術(shù)的發(fā)展必將大大降低空間運(yùn)輸成本。最近,法國(guó)科學(xué)家宣布,到2030年,氦-3核聚變發(fā)電將商業(yè)化。據(jù)估計(jì),月球上有300萬(wàn)至500萬(wàn)噸氦-3儲(chǔ)量,可以為地球提供7000年的電力!此外,氦-3在軍事和醫(yī)療領(lǐng)域也具有巨大的魔力。難怪一克氦-3的價(jià)值是一克黃金的30多倍!