在探索清潔能源與量子計算前沿的征途中,一種地球上稀缺但在月球上卻相對充裕的氣體——氦-3,正逐漸顯現(xiàn)出其關(guān)鍵角色。總部位于美國西雅圖的一家私營公司Interlune,近期在氦-3的提取技術(shù)上取得了里程碑式的進(jìn)展,并成功簽署了兩份銷售合同,為月球資源的開發(fā)利用開辟了新篇章。
氦-3,作為一種非放射性的氦同位素,在地球上的自然存量極為有限,主要作為核反應(yīng)的副產(chǎn)物出現(xiàn)。然而,月球表面的獨特環(huán)境,尤其是缺乏磁場保護(hù)導(dǎo)致的太陽風(fēng)持續(xù)轟擊,使得月壤中積累了大量的氦-3。這一發(fā)現(xiàn)為Interlune公司提供了前所未有的機遇。
為了有效提取月壤中的氦-3,Interlune公司與工業(yè)挖掘設(shè)備巨頭Vermeer攜手,共同研發(fā)了一款月球土壤挖掘機原型。這款設(shè)備能夠深入月壤三米,這一深度被認(rèn)為是氦-3富集的關(guān)鍵區(qū)域。據(jù)透露,該挖掘機每小時可處理100公噸月壤,通過一種專為月球環(huán)境定制的氣態(tài)化學(xué)工藝,實現(xiàn)氦-3的高效分離。
值得注意的是,Interlune公司的策略是在月球上直接進(jìn)行氦-3的提取與濃縮,而非將月壤運回地球。這一創(chuàng)新舉措不僅顯著提升了操作的可行性,還大大降低了成本。僅提取后的氦-3會被運回地球,供進(jìn)一步應(yīng)用。
Maybell Quantum公司的首席執(zhí)行官Corban Tillemann-Dick對此表示:“氦-3的輕量化和高價值,使得從月球提取比地球上專門建造反應(yīng)堆生產(chǎn)更為經(jīng)濟(jì)。”他進(jìn)一步指出,氦-3在核聚變反應(yīng)堆中的應(yīng)用潛力巨大,其聚變反應(yīng)不會產(chǎn)生放射性廢物,相比傳統(tǒng)的氘或氚方法更為安全環(huán)保。
氦-3在量子計算領(lǐng)域也扮演著至關(guān)重要的角色。它是實現(xiàn)超低溫環(huán)境的必需品,這對于量子計算機在工業(yè)和研究中的實際應(yīng)用至關(guān)重要。Tillemann-Dick強調(diào):“氦-3將引領(lǐng)計算領(lǐng)域的深刻變革。隨著全球量子計算機數(shù)量的快速增長,它們對低溫運行環(huán)境的需求日益迫切,而氦-3驅(qū)動的稀釋制冷技術(shù)正是解決之道。”
Interlune公司的氦-3開采計劃被分為三個階段。第一階段“新月計劃”預(yù)計于2025年底啟動,將向月球南極發(fā)射一臺高光譜相機,以遠(yuǎn)程識別氦-3儲量潛力最高的區(qū)域。第二階段“探月計劃”將派遣著陸器前往選定地點,進(jìn)行實地測量,并展示早期提取技術(shù),驗證氣體濃度和提取方法的可行性。最終階段“豐收計劃”則預(yù)計在2029年完成,屆時將在月球上全面展示氦-3的提取過程,并將提取的氦-3運回地球,履行公司的銷售合同。