嫦娥五号月壤:发现氦-3,每吨200亿元!NASA局长:分享月球样品


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根据发表于《材料展望》(Materials Futures)杂志的一项新研究[1
, 我国科学家在嫦娥五号带回的月壤中有了重大发现 , 他们找到了在地球上极为罕见的物质——氦-3 。 只要100吨的氦-3 , 就能给全球提供一年所需的能量 。 那么 , 氦-3究竟有什么来头呢?
半个世纪前 , 美国的阿波罗载人登月飞船先后6次成功在月球正面登陆 , 12位登月宇航员在月表上收集到了2200多份的月岩和月壤 , 他们总共把381公斤的月球样品带回地球 。



1978年 , 美国向我国赠送了一块月岩 , 质量为1克 。 当时的我国在太空探索领域尚处起步阶段 , 都还没有航天员去过太空 , 所以这1克来自月球的岩石显得尤为珍贵 。 所以我国科学家只用了其中0.5克进行研究 , 另外一半用于展示 。
进入21世纪后 , 我国航天科技开始大踏步发展 , 我们不但把航天员送上太空 , 而且还把嫦娥一号探测器送入月球轨道 , 开始了我国的探月任务 。 后来 , 嫦娥三号实现了我国首次无人月球着陆任务 , 而嫦娥四号更是登陆人类和探测器从未去过的月球背面 。



到了2020年 , 我国发射了第五枚月球探测器——嫦娥五号 。 这一次我们不仅要在月球正面登陆 , 而且还要把在月表上采集到的样品带回地球 。 最终 , 嫦娥五号成功带回了1.731公斤的月壤和月岩 。
过去两年来 , 嫦娥五号月球样品已经进行多次分发 , 我国很多科研院校和机构申请到了样品 。 通过研究嫦娥五号月球样品 , 不但要揭示月球的演化史 , 了解月球的起源 , 而且还要从中寻找月球资源 。



此前 , 我国科学家分析了嫦娥五号月壤的元素组成 , 从中检测出了40多种元素 , 其元素比例完全不同于当年阿波罗宇航员带回的月球样品 。 在嫦娥五号月壤中 , 科学家找到了钛矿 , 含量为30公斤钛/1吨月壤 。
钛有着强度高、密度低的显著优点 , 这种金属被广泛用于航天材料 。 除此之外 , 从月壤中提取出的钛化合物还能作为高效催化剂 , 把水分解成氢气和氧气 。 如果未来宇航员长期生活在月球上 , 不但有材料建造航天器 , 而且还有用于呼吸的氧气 , 以及火箭燃料 。



除了钛矿 , 月球上还有其他多种金属矿产 , 有些还是月球上独有的 。 在月球蕴藏的资源中 , 如果要说最为珍贵的当属氦-3 , 这是人类梦寐以求的完美能源物质 。
随着不可再生的化石燃料不断消耗掉 , 人类需要寻找其他长久性的能量来源 , 其中最受大家关注的当属可靠核聚变 , 或者说“人造太阳” 。 太阳能够“燃烧”46亿年 , 并且未来还能继续“燃烧”50亿年 , 其秘密就在于它的内部不断进行氢核聚变 。



核聚变反应可以产生巨大的能量 , 所需消耗的物质又很少 。 虽然人类没有能力直接让氢发生核聚变 , 但可以让氢的同位素氘和氚发生核聚变 。 如果能够完全控制住核聚变 , 而不是像氢弹那样不受控制的爆炸 , 那么 , 人类的能量来源将等同于无限 。
不过 , 氘-氚的核聚变反应并不是完美的 , 因为这种反应会产生中子辐射问题 。 如果用氦-3与氢的同位素进行核聚变 , 就不会产生任何核辐射 , 而且还能释放出更多的能量 。 只要100吨氦-3发生核聚变 , 就能产生足够全球人类用一年的能量 。 所以氦-3堪称完美的核聚变燃料 , 每吨价值估计高达30亿美元 , 相当于200亿元人民币 。



但遗憾的是 , 氦-3在地球上的储量极少 , 估计总共只有500公斤 。 因为氦-3主要来自于太阳风 , 而地球磁场会偏转太阳风 , 所以氦-3到不了地球上 。 而月球没有磁场 , 太阳风可以直接吹到月球上 , 从而在月表留下大量的氦-3 。 据估计 , 月表浅层土壤中存在110万吨的氦-3 。

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