中科院地質(zhì)與地球物理研究所的科研團隊,憑借嫦娥五號帶回的月壤樣本,成功揭示了月球表面如何通過太陽風作用,將氦3這種極具潛力的清潔能源“鎖定”在礦物結(jié)構(gòu)中。這一發(fā)現(xiàn)不僅為人類探索月球資源提供了科學依據(jù),更讓未來能源格局的變革成為可能。
太陽風并非普通氣流,而是由太陽持續(xù)噴射的高能帶電粒子流,其中就包含氦3。地球因擁有強大的磁場,這些粒子在抵達大氣層前便被偏轉(zhuǎn),難以觸及地表。而月球缺乏全球性磁場,太陽風粒子得以長驅(qū)直入,直接轟擊月壤表面。科研人員通過分析嫦娥五號采集的斜長石顆粒發(fā)現(xiàn),氦3離子能夠嵌入礦物晶格的特定位置,形成穩(wěn)定的存儲結(jié)構(gòu)。這種“無防護”的天然條件,反而讓月球成為氦3的“理想收集器”。
月球的獨特地質(zhì)活動進一步放大了這一優(yōu)勢。過去46億年間,頻繁的隕石撞擊不斷翻動月壤,每4億年就會將表層物質(zhì)徹底混合一次。原本僅存在于表面的氦3因此被均勻分布至更深層,使整個月壤層都成為潛在的“儲氣庫”。據(jù)估算,月球氦3的總儲量可達100萬至500萬噸,而地球上的氦3不僅含量極低,且主要封存在地幔深處,開采難度堪比“海底撈針”。
氦3之所以被視為“未來能源”,源于其在核聚變反應中的卓越性能。當前主流的氘氚聚變會產(chǎn)生大量中子輻射,導致反應堆材料快速損耗并帶來安全隱患。而氦3與氘的聚變反應幾乎不釋放中子,僅產(chǎn)生帶電粒子,既降低了輻射風險,又提升了能量轉(zhuǎn)化效率。若能實現(xiàn)商業(yè)化應用,這種清潔能源不僅可徹底改變電力生產(chǎn)模式,還能為深空探測提供持久動力——搭載氦3反應堆的航天器無需攜帶大量燃料,星際航行范圍將大幅擴展。
然而,從月壤中提取氦3仍面臨重重挑戰(zhàn)。首先需將月壤加熱至600至800攝氏度,才能使氦3從礦物晶格中釋放。在缺乏大氣保護的月球表面,加熱設(shè)備必須兼顧輕量化與高效能,同時解決能源供應問題。地月運輸成本高昂,當前單次發(fā)射費用高達數(shù)十億元,即便氦3能量密度極高,仍需運輸技術(shù)突破才能實現(xiàn)經(jīng)濟可行性。
全球主要航天國家已加速布局月球資源開發(fā)。美國“阿爾忒彌斯計劃”、俄羅斯月球探測項目均將氦3列為重點目標,試圖搶占技術(shù)制高點。中國則通過嫦娥系列探測器逐步構(gòu)建月球資源數(shù)據(jù)庫,嫦娥五號帶回的1731克月壤樣本,為研究氦3分布規(guī)律提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。隨著“十五五”規(guī)劃將航天產(chǎn)業(yè)列為新興支柱,中國正從技術(shù)驗證階段邁向工程化應用,力求在國際競爭中占據(jù)主動。
盡管《月球協(xié)定》明確規(guī)定月球資源為全人類共同財產(chǎn),但實際開發(fā)仍依賴各國技術(shù)實力。月球氦3的爭奪本質(zhì)上是航天能力的較量——誰能率先突破提取與運輸技術(shù),誰就能在未來能源格局中掌握話語權(quán)。從太陽風“送貨”到鈦鐵礦“鎖倉”,再到月壤翻動形成的天然儲庫,月球用46億年時間積累的這筆“能源財富”,或許將在人類手中開啟清潔能源的新紀元。
















