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[探索] 美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取

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回忆的尾巴 发表于 2022-7-14 15:08:49 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
嫦娥五号重大研究成果出炉！我国科学家找到了开采月球资源的新途径，祝贺！
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第1张图片

从上世纪中叶开始，美苏航天竞争中就以月球为重点探测对象。进入21世纪后，世界各国再次掀起了月球探测热潮。尤其是我们中国，在2020年底利用嫦娥五号探测器将1731克月壤样本带回地球，这是全世界近50年来首次再现月表采样返回的壮举。
作为距离地球最近的天体，月球自然是人类了解太阳系的重要媒介；作为夜空最美的景色，月球也承载着人类的好奇心。但更重要的是，月球上还有许多宝贵的资源，比如氦-3。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第2张图片

氦-3是氦的同位素，其原子核内包含两个质子和一个中子。在地球的自然界，氦主要以氦-4的形式存在，也就是原子核中有两个质子和两个中子。
氦-3有一个性质非常重要，那就是能够进行核聚变，作为未来人类可控核聚变的原料。氦-3原子和氢的同位素——重氢（氘，原子核内有一个质子和一个中子）可以结合，形成一个氦-4原子，同时释放出巨大的能量。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第3张图片

科学家的计算表明，氦-3参与核聚变释放的能量是开采这种资源所消耗能量的250倍，相同质量的氦-3在聚变后释放的能量是铀-235进行核裂变释放能量的12.5倍。而且，核聚变没有任何风险，不产生核废料，是最理想的下一代清洁能源。
不仅如此，氦-3还能够用作制冷剂，可以帮助科学家获得极低的温度环境，进行各种科学实验，并且在超导、量子计算、拓扑绝缘体等前沿研究领域发挥作用。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第4张图片

问题在于，地球上的氦-3资源极其匮乏，目前全地球只有0.5吨的储量，可以说约等于没有，因此人类几乎没有任何开采并利用自然界氦-3的机会。
虽然地球上几乎没有氦-3，但距离我们38.4万公里的月球上却拥有着非常丰富的氦-3资源。根据目前人类的探测，月球上氦-3的储量达到了惊人的129万吨。按照目前人类的科技发展，仅仅100吨的氦-3就足以支持全球1年之内使用的能量，也就是说，月球上的氦-3资源足够人类用1.29万年！
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第5张图片

那么，月球上这么丰富的氦-3资源，到底是从哪来的呢？说起来你可能不信，月球上的氦-3是来自于太阳！
我们知道，太阳的核心处进行着剧烈的核聚变反应。平时的科普内容中，我们都会说太阳内部每秒钟有大约6亿吨氢通过聚变形成5.96亿吨氦，另外400万吨氢会转化成能量释放出来。这只是为了便于大家理解，其实太阳内部的核聚变反应极其复杂并且多样，其中就包括氢和重氢的聚变，形成氦-3的反应。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第6张图片

氦-3本身并不是很稳定，再加上太阳内部的反应物充足，所以这里的氦-3很容易转化为氦-4，所以在很多情况下，核聚变的反应产物就被直接写成了氦-4。
不过，也不是太阳内部所有的氦-3都转化成了氦-4，也有一部分逐渐上升，最终来到太阳表面，并随着太阳风被吹散到宇宙空间。由于地球有磁场和大气层的保护，地表不会被太阳风伤害，同时也阻挡了这些氦-3；相反，月球没有大气层和磁场的保护，氦-3就肆无忌惮地洒在了月球表面。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第7张图片

这整个过程听起来都是各种小概率事件，但考虑到这个过程持续了45亿年，月球自然也就累积了大量的氦-3资源。随着人类航天技术的发展，开采月球氦-3资源也逐渐变得可能，世界各国自然也要尽量多分一杯羹。
根据我国其他科学团队的研究，每吨月壤中含有大约120克水，每吨月岩中的含水量大约是180克。虽然比例不高，但仍然
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第8张图片

但是，先不提如何将开采的设备送上月球的问题，就连开采过程本身，也存在着一定的难题。传统理论认为，人类要开发月球上的氦-3，需要700℃以上的高温。也就是说，为了开采这些能源，人类还需要将一些能够将月壤加热到高温的设备送上月球才可以，这无形之间大大增加了开采难度和成本，效率也非常低。
通过我国科学家的研究，这个问题或许能够得到解决。最近，中科院宁波材料所、航天五院钱学森实验室、中科院物理所和南京大学等联合团队，凭借着申请到的1克嫦娥五号月壤样本，对月球上氦-3资源开采的技术进行了深入的研究。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第9张图片

我国科学家通过高分辨透射电镜结合电子能量损失谱法发现，月壤玻璃层中有大量的氦气泡，直径在5~25纳米之间。这些表层玻璃所具备的原子无序堆积结构，是包裹住氦原子的关键。研究人员发现，如果我们利用合适的手段，只需要进行机械破碎就可以提取月壤中的氦-3，完全不需要高温条件！
凭借本次研究，人类有望在不需要高温的条件下开采氦-3，这将极大降低开采的难度和成本。未来，如果我国前往月球开采氦-3资源，就需要这些研究的技术支持。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第10张图片

据透露，我国已经在着手展开探月工程第四期的项目了，嫦娥六号、七号和八号都在筹备中，有望在2028年之前全部完成。到2030年左右，我国将尝试载人登月，虽然比美国晚一点，但如果能够成为世界第二也已经很厉害了。
2035年，我国甚至将会和俄罗斯联手，在月球表面建立航天员常驻基地。届时，我们对月球的研究将会更加深入，距离开发月球资源也更进一步。
根据目前国际上的惯例，太空资源不归任何国家所有，仍然遵循着“先到先得”的原则。这一次，我们绝不能落在美国后面。
美国越封锁中国越强！嫦娥五号最新发现，月球氦-3可室温提取 第11张图片

这一次，该轮到美国傻眼了，尽管美国在航天领域对我国长期采取技术封锁的政策，也拦不住我们逐渐走向世界航天强国的步伐。
打不倒我们的，只会使我们更强大。#嫦娥五号##真知新坐标##氦-3#


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