为啥可控核聚变一定要用月球上的氦-3？
太空采矿目前只是科幻小说或电影里的事情，但也有望在未来成为现实，因为这是人类走向深空的必由之路，就像现在的高速路每段都有服务区一样，太空采矿可以成为人类探索宇宙的中继站，我们的月球肯定会成为首要的目标。
那么，月球上富含着哪些珍贵的资源让人类如此向往呢？大量的黄金、钻石或稀有金属矿藏？虽然月球上确实蕴藏着许多有价值的物质，但这些稀有的矿藏还不至于让人类去月球上开采。但有两种物质却引起了人们的极大兴趣，那就是水和氦。
用水作为火箭燃料，或者可作为月球基地的水资源
太空旅行是非常昂贵和需要大量资源的项目。从地球发射的火箭需要一次性携带巨量的燃料，以摆脱地球强大的引力，然后到达目的地再返回地球。路程越远、载重越大，需要携带的燃料就越多，燃料越多给火箭增加的重量就越大，这意味着又需要更多的燃料来推动火箭进入深空。
将任何物体带入太空都需要大量的燃料。
目前人类通过卫星撞击月球南极陨石坑、分析“月船一号”发挥的数据已经发现了月球上存在水冰的“确凿证据”，而且数量惊人。这是一个令人兴奋的发现，有几个原因，特别是在未来人们肯定会在月球上建立基地。这些月球上的水可以用来饮用和种植植物，以保障日常的用水。
而且这些水更直接的用途是制造火箭燃料。水分子由氢和氧组成，这两种物质可以作为火箭推进剂。水分子可以通过电流在（电解）分解，产生氢和氧，然后储存为液体，为火箭提供燃料。虽然月球土壤中富含的水冰如何去开采，怎样去收集，目前仍然是技术难题，但是就算月球上没有水也阻挡不了人类在月球上长期发展建立基地的想法。
还有一种想法就是在月球轨道上建立一个绕月服务站。这将使火箭在离开地球时只携带部分燃料飞向月球，然后在前往下一个目的地之前在月球上补充燃料。或者，我们可以把月球上的燃料运送到近地轨道的燃料库，让火箭停靠在离地球更近的地方补充燃料。不管怎样，这都意味着更有效地利用燃料和能源，这将为宇宙飞船进入深空提供一个跳板，降低太空探索的成本。
氦3可作为能源，那为啥一定要用氦-3呢？
为太空探索提供资源是一回事，而我们在地球上每时每刻都需要大量的能量，因此我们更需要为地球上的生产、生活找到一种更加长期清洁有效的能源，逐渐摆脱目前有限、并且污染严重的资源（如各种化石燃料）。
有幸得是，月球已经为我们提供了一种解决方案，其涉及到氦元素，一种有很多用途的元素，当然比平时充气球或让声音变细更有用。例如，理论上氦可以通过核聚变反应产生大量的能量。
充气球的氦元素也可以用于核聚变。
如果要使用氦作为核聚变的燃料，我们就需要氦的同位素氦-3，它的原子核比“正常”的氦少一个中子。在极高的温度和压力下，将其中两个原子熔合在一起，或者将氦-3原子与氘原子（氢的一种同位素）熔合在一起，会释放巨大的能量。事实上核聚变正是太阳和其他恒星的能量来源，这与地球上现有的任何技术相比，其产生的能量要大得多！
将两个氦3原子融合在一起会产生大量的能量。
可控核聚变目前仍是一种理论技术，并没有实际应用。尽管人类在近近几十年进行了大量的研究和开发，但至少在10年内不太可能看到可控核聚变技术的应用。因为目前仍然有一些主要的技术障碍需要克服，比如我们需要找到一种方法来控制核聚变的高温材料，以及处理聚变反应中释放的大量中子，这些中子具有放射性会破坏整个反应堆。而目前的磁力约束核聚变一直都徘徊在盈亏平衡点。也就是说有时输入的能量，比核聚变产生的能量还要大。
对于氦-3来说，聚变不会释放中子，也没有其他的放射性副产品需要处理。与其他一些实验性的核聚变反应（如氘和氚的聚变）或现有的核裂变过程相比，氦-3这种核燃料是一个巨大的优势。
氦-3可以通过太阳的带电粒子流（太阳风）在太空中传播，但是地球的磁场阻止了这些粒子流到达地球表面。而月球上几乎没有磁场，所以月球的表面会受到所有带电粒子（包括氦-3）的轰击。这使得月球表面的岩石和尘埃层成为了捕获氦3的理想场所。
如果未来的十年或者二十年人类掌握了核聚变，并能将其商业化，那么月球就真的热闹了，将会成为必争之地，这也是为什么各国一直对月球充满兴趣的原因。那时估计都没人去抢石油了。
如果我们能找到一种经济有效的方法来开采月球表面的氦-3，将其运回地球，然后利用它通过核聚变来产生能量，我们就能彻底解决地球的能源问题，还不会产生放射性副产品，也不会产生温室气体排放。不过，现在离未来还有很长一段路要走。
未来谁能开采月球？
尽管存在很多的挑战和难题，但未来月球的资源足以激励来自多个国家的私人公司和太空机构争相去月球采矿。这就提出了两个非常重要的问题：谁能开采月球？月球采矿会对地球产生什么影响？
开采所有的氦不会导致月球从天上掉下来。采矿作业也不会对月球产生大的影响，即使月球失去其总质量的1%，对其轨道的影响也不大，也不会对地球海洋的潮汐产生影响，我们大可放心。
至于所有权，1967年的联合国外层空间条约规定，任何国家都不能拥有外层空间任何天体的所有权，这主要是为了防止美国当年乱搞。然而，限制了国家，但不会阻止私人公司把月球作为他们自己的商业财产。目前并没有相关的规定限制私人公司开采，这也是目前美国扶持私人公司的原因。
我认为一定要用，人类文明发展水平越高，对于能源的消耗也就越多，所以能源的充足供给是文明发展的先决条件。
因此，人们习惯把能量的获得能力作为衡量文明等级的标准。 从这一点出发，控制核聚变被视为第一宇宙文明实现的标志，第二宇宙文明实现的标志是传说中的戴森球。 据我们所知，目前控制人类核聚变的研究还处于发展阶段，同时人类无法达到第一宇宙文明的标准。
那么，什么是可以控制核聚变呢？ 为什么能控制核聚变的实现作为第一宇宙文明实现的象征呢？ 其实关于核聚变，人们还知道一些事情。 我们熟悉的恒星是核聚变反应，核聚变产生大量的能量，太阳通过核聚变释放的能量，每秒可以满足人类20万年以上的能源需求。
人类想要直接从太阳获取能源是非常困难的事情，那就是传说中的戴森球，目前还只处于想象阶段。
既然不能直接从太阳那里得到能量，我们就只能先退而求其次，自己制造小太阳。 这个小太阳能控制核聚变。 人类通过掌握裂变技术发明了原子弹。 控制裂变技术后，有我们现在看到的核电站。 不考虑核泄漏风险，核电是非常高效清洁的能源。
裂变技术后，人类掌握了核聚变技术，拥有比原子弹当量大、威力大的氢弹。 把核聚变技术应用于能源生产是控制我们所说的核聚变。 人类为什么要研究控制核聚变呢？ 其理由之一是控制核聚变可以使人类完全摆脱能源危机。
以人类现有的能源消耗来计算，可控核聚变一旦实现，能源将不再是一种需要节约的东西。
以可用于核聚变的原料氦- 3为例，氦- 3可满足每100吨一年的能源需求，但在月球表面的土壤中氦- 3的含量在100万吨以上。 另外，可用于核聚变的原料不仅是氦- 3，氢的同位素氚和氘也可以核聚变，这两种元素都可以从海水中提取。
这样，如果实现可控核聚变，能量就不会耗尽。 控制核聚变的另一个优点是安全清洁。 核能是清洁能源，一旦发生泄漏事故，后果极为严重，但同样的问题不会出现在控制核聚变中。 核聚变在自然环境中可以稳定反应，因此没有泄露风险。
核聚变又可分为热核聚变和冷核聚变。
热核融合是指通过在高温下接近原子核进行融合来释放巨大的能量，而热核融合是指在巨大的压力下使原子核融合来释放能量。 太阳上的核聚变是高温和高压共同作用的结果，不能简单地分为热核聚变或冷核聚变。
足以融合原子的巨大压力在地球上是无法实现的，所以要控制核融合就要着眼于热核融合，通过提高温度使原子融合变得容易，使核融合发生独立反应，也就是说要在自己的温度下维持核融合的进行，就要1亿要实现这样的高温其实不是最大的难点，最大的难点是使用哪个容器作为这样高温核聚变的载体。
已知熔点最高的自然物质为金属钨，其熔点为3410摄氏度，而熔点最高的人造物质为铪合金，熔点为4215摄氏度，也就是说没有任何已知的物质可以作为承载可控核聚变的容器。
既然实体物质不能承担核聚变，就必须另辟蹊径，现在考虑的方法是惯性约束或磁约束核聚变，磁约束是优先方案。 磁约束简单地说，就是通过将融合反应约束在磁场中，使核融合不与实体物质接触。
这里的问题是，为了制造约束核聚变的磁场，必须消耗大量的能量，因此必须保证产生比核聚变消耗的能量更多的能量。 相关实验现在也取得了一定的成果。 核聚变现在可以在装置中稳定反应100秒以上。 有人说控制核聚变可能在25年后实现，有人认为离控制核聚变的实现还有100年。
