Question

揭秘月球土壤中究竟是啥？

Answer 1

最近，“嫦娥五号”成为了热门话题，除了它是我国探月工程的收官之战之外，还有“嫦娥五号”的重要任务——去月球上挖土，要知道，虽然月球距离地球很近，但是往返将近80万公里，也并不容易，那么，月球上土壤究竟有什么魅力？值得很多国家都想要去上面采样带回地球研究？

为月球“挖土”，各国都很拼！

虽然进入到21世纪，世界上很多国家的航天实力都越来越强大，但是当我们将时间拨回到20世纪的时候，当时世界上的航天大国，只有美国和前苏联。

上世纪60-70年代，美国和前苏联都不约而同地想要去月球上“挖土”，首先是前苏联，失败了多次后，才最终从月球上带回了不足400g的月球土壤样本。

月球土壤中含有 丰富的资源 ，根据现有资料可知，月壤里存在天然的 铁、金、银、铅等矿物颗粒 、含有 金和锌的铜矿颗粒、 含有 少量锡和铜杂质的锑矿颗粒和少量铢等矿物颗粒 。其中最珍贵的，当属 氦-3 。

氦-3 ，一种氦气同位素气体，我们可以把它理解成一种 “未来能源” ，氦-3乃核聚变反应的最理想原材料，并且使用它作为原材料时热核反应堆中没有中子，故而使用氦-3作为能源时 不会产生辐射，不会对环境产生危害， 氦-3简直是 完美的能源。

我们小时候的化学课，学过五种惰性气体——氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）。其实，加上氡（Rn，放射性）和人造元素Og(放射性，人造元素）一共七种。

氦-3是气体，氦气的一种，它的原子核里有两个质子和一个中子，加起来是3个，所以称为氦-3。氦-3在宇宙中比较常见，它从恒星里产生出来，然后作为一种宇宙射线释放到太空中。比如说太阳风里就有少量氦-3，有一些会吹到地球的大气层外边，还有一些吹到了月球上。

我们的地球地底下也有氦-3，它是由放射性物质核裂变产生出来的。地球在形成之后的几十亿年里一直都在释放这种昂贵的气体，剩下少量没释放出来的都深埋在几百公里以下的地幔，我们无法开采。

当两个氦-3原子相遇，在满足一定条件的情况下，它们会聚变成一个氦-4和两个氢，同时释放出强大的能量。这就是我们常说的核聚变，并且理论上它非常干净，这个过程不会产生中子，你甚至可以住在这种核电厂的隔壁而不用担心放射性污染。这不就是人类梦寐以求多年的清洁能源吗？

地球上的氦-3不多，但是月球上确是多得很。月球上的氦-3主要来自太阳风。太阳风里有大量带电粒子，同时也会把太阳内部的一些物质比如氢、氦和氦-3抛射到太空中。月球没有大气，当太阳风撞击到月球表面时，一部分的氦-3粒子会滞留在月球岩石土壤的缝隙里一点点“沉淀”下来，经过数十亿年的积累，月球表面的土壤里就蓄积了相当数量的氦-3。

此次嫦娥五号在月球钻取了0.5千克月岩，它来自2米深的地下，几乎没有氦-3；嫦娥在月表挖取的1.5千克月壤，按照月球表面氦-3的平均浓度，当中最多可能有0.00001克（10微克）氦-3。也就是说你至少要在150吨月球土壤里才能提取到1克氦-3，这个开采过程将是何等的艰苦，还需要人类的 科技 文明再提升几个档次才能做到。