月球数十亿年积聚的氦-3可以满足人类源源不断的需求吗?
不一定,氦-3发电主要是通过核聚变方式。可控核聚变的攻克,将在一个相当长的阶段解决人类能源危机问题,将是人类从石油文明走向核能文明的标志,是人类文明的一次重大突破。
目前世界上可控核聚变正在公关,但进展并不快,还只能在实验中短时间内实现对超高温等离子体的约束,还有太多的难题需要世界各国合作攻克。有科学家预测,可控核聚变有可能在2015年左右进入商业化运行,2050年广泛的造福于人类。这个预测并不是很精确的,还有很多变数。因此在核聚变发电没有实现之前,过早的开采月球的氦-3实在没有必要。况且可控核聚变的原材料并不一定非要使用月球上的氦-3。
核聚变能利用的燃料是氘核氚,海水中就大量存在,1升海水中就有1.03×10^22个氘原子,可产生300公升汽油的能量,每1立方公里海水中氘原子所具有的潜在能量相当于燃烧13600亿桶原油的能量,所以地球可聚变能源是取之不尽用之不竭的。所以即使开始了可控核聚变发电的商业运行,也不一定要采用月球上的氦-3,到了那个时代,就看那种原料的成本低了。
从现在看来,开采月亮氦-3资源的成本还是个天文数字,无法估量。月壤中富含氦-3,但我没有查到氦-3在月壤中到底具有多少含量,只知道大约总量在100-500万吨,100吨就够人类一年发电使用,所以月球上的氦-3可供人类使用10000年以上。根据某些资料介绍,每提取1吨氦-3,还能够得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳,这说明提炼1吨氦-3至少需要月壤数万吨吧,我们总不能把成千上万吨的月壤运到地球上来吧。
这就必须在月球上把氦-3提炼出来,才能运回地球使用。提取是一个及其复杂的过程,首先要将月壤加热到700摄氏度以上,才能从中提出到氦-3。
要提取氦-3,就必须在月球上建立基地,这谈何容易。迄今为止,人类还只有美国在上世纪实现了载人登月,其他几个航天国家,包括中国,上月球还只能派出无人探测器。太空运输成本及其高昂,据说航天飞机运送1公斤物质到太空站需要花费2.2万美元。太空站距地表只是400公里,而月球距离我们38万公里。
而且登陆月球的难度完全不能用距离叠加来计算,即使要运回1公斤的月壤,也要花费天价。所以现在开采和运送氦-3回地球还完全是个不切实际的空想。
美国已经开始实施载人重返月球计划,2020年开始实施,计划中就含有建立月球永久基地的内容。开始用机器人建设,建成必要的生活设施后开始派人常驻,渐渐形成永久基地生态循环能力,再开始进行一些生产活动。
2024-10-23 广告