15吨氦-3是我国一年的能源量？

2020年11月24日凌晨4:30分，在我国文昌航天发射场，长征五号运载火箭成功地将嫦娥五号探测器送到了预定轨道，开启了我国首次地外天体采样之旅。

中国航天人经过几十年的潜心努力，从定位探月项目开始，已经经历了绕、落两个阶段。这次嫦娥五号再次探月，计划带回2千克月壤。从而实现绕、落、回三步走发展战略任务。

进入新世纪，国家把深空探测列入重点发展方向之一。

目前的通信、气象、资源等应用卫星都是因为拥有高位置而发挥作用，月球比卫星更“高”，从那里回望地球必然有不同效果;月球上重力只有地球的六分之一，而且没有磁场。如果能在月球上生产新型合成材料或生物药品，将会比地球上有更好的效果;月球没有大气，在月球上用40厘米直径望远镜的观测宇宙，其效果就相当于地球8米直径的望远镜;就矿产和能源资源而言。人类在月球上已经发现月岩中有100多种矿物，仅月球上的氦3最保守估计可供全世界使用1万年。如何利用，只是时间问题。

任何事实，拥有主动权是最好的维护权益的利器。月球资源有目共睹，但不是别人给予。自己动手，丰衣足食。是对资源拥有和分配的最生动的写照。

从技术角度上考虑，探月工程将推动基础科学和应用技术新突破，也代表一个国家的创新能力。同时，深空探测技术和成果，也是衡量一个国家综合国力和文明程度的重要指标。

基于上述事实，对月球的探测顺理成章地成国家太空发展首要任务。我国的探月工程始于2004年。目前已经取得了任务的多次成功。2007年10月24日，嫦娥一号掀开了嫦娥探月工程的大幕，它全方位地考察了月球的总体情况。

此后，我国又先后经历：2010年10月1日，嫦娥二号对月球的探测任务;

2013年12月14日，嫦娥三号和玉兔一号软着陆月球，成为37年内再次访问月球的人类使者。

2014年11月1日，嫦娥五号T1试验器触发验证，为这次嫦娥五号采样返回任务作更多的技术储备。

2018年5月21日，鹊桥号出发，成为人类唯一地球与月球背后通信中继卫星。

2019年1月3日，嫦娥四号和玉兔二号成功着陆月球背面南极艾特肯盆地，实现了人类探测器首次在月球背面软着陆。

如今，嫦娥五号在完成任务的同时，还将对我们的深空技术进行极限挑战。本次探月，探测器再将在月球正面吕姆克山脉附近着陆，这个位置从未有过其他国家到达过。如果成功，中国是继美国和前苏联之后第三个取得月亮样本的国家。

上述信息，相信你已大致了解我国探月工程的来龙去脉。今天重点和大家分享一下，这次嫦娥5号对月球资源方面的探索。

科学家预计，目前全球煤炭还能开采100年，石油70年。核电需要的铀矿，按目前发展速度仅能用50年。地球本土能源的日益匮乏与人类对能源需求日益增长的矛盾日趋严重。新能源的开发及发现也已提到人类发展的日程。

所幸，通过多半个世纪人类对月球的考察及研究，已经发现月岩中含有很多种物质和能源。月壤中，氧占40%，它是推进剂和受控生态环境生命保障系统的供氧源;硅占20%，它是制作太阳电池阵的原材料。其他元素的比例约是，铅7%、镁5%、铁8%、钙9%、钛5.5%，钠、钾、锰含量占千分之几，锆、钡、钪、铌含量为万分之几。

把月球土壤样品加热到2000摄氏度后，科学家还发现有惰性气体从月壤中逸出，其中有氦、氩、氖、氙等放射性粒子。更可喜的是，月球上还富含地球上少有的清洁能源氦-3，它是核聚变反应堆的理想燃料。它就是今天我们要分享的重点。

氦-3至今一直被人们称为人类的未来能源。地球之所以稀缺，主是地球的磁场和厚厚的大气层阻挡了太阳持续不断地释放的氦-3，目前整个地球的氦-3仅有15吨左右，尚不能支持我国1年的用电量。但是，月球40多亿年来，一直不断地吸收和积累着太阳释放的氦-3。根据计算，从月球表面到地底下数米深的地方大概有110万吨氦-3。同时，在核聚变反应中，氦-3聚变释放出的能量是所有核聚变反应中最大的。再者，氦-3的热核反应堆中没有中子，故使用氦-3作为能源时不会产生辐射，不会为环境带来危害。因此氦-3是核聚变最理想也是最清洁的燃料。

目前全世界所有的人口，所有的国家的城市，一年的用电量只需要一百吨的氦-3就能完成。保守估计月球的氦-3可供全世界开采10000年。如果这次嫦娥五号成功完成任务，我们就可以进一步明确月球上氦-3的存贮量，也为后继的开发划提供重要的依据。

特斯拉CEO埃隆.马斯克，他一直在为移民火星计划做着努力。但，实质上，他知道火星移民只有70%的机会能够成功，也很有可能一去不复返。埃隆马斯克的太阳能面板厂SolarCity也一直在探索移民及火星的供电问题。其实，不管是往返地外天体，还是早期移民的问题。能源永远是首当其冲的问题。相对于火星，远没有只离地球38万公里月球更实际。

近几十年来，人类也一直没有迎来对新技术理论的重大突破，不难发现能源的瓶颈也许是影响发展的重要的障碍之一。

目前，就全球而言，煤炭，石油，天然气依然是最主要的能源来源，但是可开发量，也所剩不多。而目前最主要新能源领域，包括中核发电、大型水电等，都无法从根本性地解决能源安全的问题。

据统计，目前地球上大概有20%的能源来自于核裂变反应。但，自从经历1979年，美国三里岛核事故，1986年前苏联切尔诺贝利核事故一架。2011年日本福岛核事故这三起核事故后，人类对核电站发展的信心产生了质疑，使得全球核电站发展蒙上一层重重的阴影。

特别是在2011年福岛核泄漏事故发生后，许多国家开始重新对核电站的发展重新评估。日本叫停了全国所有的核电站，法国宣布到2030年将国内核电站发电占比从75%下降到50%。美国暂缓的所有核电站申请的批复，我国暂停了所有核电站新项目的审批等。许多国家开始不同程度地搁置的核电站的项目。到目前为止，人类还没有一个比较好的方法处理核电出现在的负面影响。

这种情况下，如果有氦-3的作为新能源的补充，情况就会另一番景象。

由于氦-3可以与氢的同位素氘进行核聚变反应，与一般的核聚变反应不同，氦-3在核聚变的整个过程中不产生中子，它放射性非常小，而且整个反应非常易于控制。氦-3在整个反应过程中辐射性产物仅为1%到5%左右。也可以有效杜绝类似于福岛核泄漏事故后，核辐射的问题。可以说它既环保又安全。

如果采用氘和氦进行核聚变反应发电，相对于而2019年我国煤炭消耗的48.6亿吨，每年只需要20吨左右的氦-3就可以满足我国一年能源的需求。

虽然，目前人们对氦-3的研究还不是特别成熟，但是可以肯定的是，以氦-3为代表的第三代核聚变材料是一种安全，清洁，并且非常可靠的新能源。在目前其他新能源技术在经济性上不具备竞争力的情况下，氦-3是非常值得去研究和探索的。

另一方面，氦-3也是非常完美的火箭推进器的燃料。可以说对于未来星际移民、深空探索也至关重要。

目前全球平均电价计算，一吨的氦-3价值大概在四百亿美元以上。所以理论上开发一吨的成本小于四百亿美元都是划算的。

如果能够在月球上实现氦-3的量产，按目前的航天飞机，仅一个昼夜就可以把数吨氦-3运回地球。如果这个设想能够实现，按照科学的计算成本，大概是现在核电站发电成本的十分之一不到，加上它安全和环保的特性。月球上的氦-3具有巨大的开发前景。所以，嫦娥五号探测器这次的任务这次显得尤为重要。

这次任务将是人类在时隔44年后再次尝试获取月球土壤样本。总之，预祝嫦娥五号能够顺利完成任务，满载而归。

它将是中国乃至整个人类深空发展史上浓墨重彩的一笔。

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