中科院地質(zhì)與地球物理研究所的科研團(tuán)隊(duì),憑借嫦娥五號(hào)帶回的月壤樣本,成功揭示了月球表面如何通過(guò)太陽(yáng)風(fēng)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(lèi)探索月球資源提供了科學(xué)依據(jù),更讓未來(lái)能源格局的變革成為可能。
太陽(yáng)風(fēng)并非普通氣流,而是由太陽(yáng)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(qiáng)大的磁場(chǎng),這些粒子在抵達(dá)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(chǎng),太陽(yáng)風(fēng)粒子得以長(zhǎng)驅(qū)直入,直接轟擊月壤表面。科研人員通過(guò)分析嫦娥五號(hào)采集的斜長(zhǎng)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(chǔ)結(jié)構(gòu)。這種“無(wú)防護(hù)”的天然條件,反而讓月球成為氦3的“理想收集器”。
月球的獨(dú)特地質(zhì)活動(dòng)進(jìn)一步放大了這一優(yōu)勢(shì)。過(guò)去46億年間,頻繁的隕石撞擊不斷翻動(dòng)月壤,每4億年就會(huì)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(gè)月壤層都成為潛在的“儲(chǔ)氣庫(kù)”。據(jù)估算,月球氦3的總儲(chǔ)量可達(dá)100萬(wàn)至500萬(wàn)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(kāi)采難度堪比“海底撈針”。
氦3之所以被視為“未來(lái)能源”,源于其在核聚變反應(yīng)中的卓越性能。當(dāng)前主流的氘氚聚變會(huì)產(chǎn)生大量中子輻射,導(dǎo)致反應(yīng)堆材料快速損耗并帶來(lái)安全隱患。而氦3與氘的聚變反應(yīng)幾乎不釋放中子,僅產(chǎn)生帶電粒子,既降低了輻射風(fēng)險(xiǎn),又提升了能量轉(zhuǎn)化效率。若能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)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(cè)提供持久動(dòng)力——搭載氦3反應(yīng)堆的航天器無(wú)需攜帶大量燃料,星際航行范圍將大幅擴(kuò)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(hù)的月球表面,加熱設(shè)備必須兼顧輕量化與高效能,同時(shí)解決能源供應(yīng)問(wèn)題。地月運(yùn)輸成本高昂,當(dāng)前單次發(fā)射費(fèi)用高達(dá)數(shù)十億元,即便氦3能量密度極高,仍需運(yùn)輸技術(shù)突破才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性。
全球主要航天國(guó)家已加速布局月球資源開(kāi)發(fā)。美國(guó)“阿爾忒彌斯計(jì)劃”、俄羅斯月球探測(cè)項(xiàng)目均將氦3列為重點(diǎn)目標(biāo),試圖搶占技術(shù)制高點(diǎn)。中國(guó)則通過(guò)嫦娥系列探測(cè)器逐步構(gòu)建月球資源數(shù)據(jù)庫(kù),嫦娥五號(hào)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(guó)正從技術(shù)驗(yàn)證階段邁向工程化應(yīng)用,力求在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)。
盡管《月球協(xié)定》明確規(guī)定月球資源為全人類(lèi)共同財(cái)產(chǎn),但實(shí)際開(kāi)發(fā)仍依賴各國(guó)技術(shù)實(shí)力。月球氦3的爭(zhēng)奪本質(zhì)上是航天能力的較量——誰(shuí)能率先突破提取與運(yùn)輸技術(shù),誰(shuí)就能在未來(lái)能源格局中掌握話語(yǔ)權(quán)。從太陽(yáng)風(fēng)“送貨”到鈦鐵礦“鎖倉(cāng)”,再到月壤翻動(dòng)形成的天然儲(chǔ)庫(kù),月球用46億年時(shí)間積累的這筆“能源財(cái)富”,或許將在人類(lèi)手中開(kāi)啟清潔能源的新紀(jì)元。
















