事件回顾：

月球与地球的关系不仅仅是因为它是后者的天然卫星。自古以来，人类就仰慕月亮。 2020年12月，我国嫦娥五号返回器成功返回地面，带回1731克珍贵月壤样品。经过100多个科研团队的不懈努力，月壤所蕴含的丰富资源逐渐被揭开。

月球土壤里有什么？

月球土壤中最重要的成分是矿物质、结晶岩石、角砾岩碎片以及各种震波玻璃和胶结物。科学家通过分析月壤中的钛铁矿颗粒，发现这些钛铁矿在微观表面具有一层非晶态玻璃结构。

玻璃状物质具有特殊的结构，可以保存其中的物质，在月壤的钛铁矿玻璃中，科学家们发现了大量氦3的存在。 Helium-3 是氦的同位素。在地球上，氦 3 一直是可控核聚变的稀有资源。同时，氦3也被许多科学家认为是未来最完美的清洁能源。

地球上的氦三资源十分有限，全球可提取的氦三不足20吨。 helium-3 的价格非常高。一吨的价格在20亿到30亿美元之间，每吨近200亿元人民币。仅100吨氦3的开采价值就高达2万亿元。

除了重要的未来能源物质，月球土壤中还发现了一种地球上没有的磷酸盐矿物。这种磷酸盐矿物稀土含量高，矿物单晶颗粒极小，因此被中国科学家称为“嫦娥石”。 “嫦娥石”的发现对于解开月球起源演化之谜具有重要意义，其上的稀土资源也是未来科学家不懈探索和开发的重要材料。

月球土壤可以说是“宝藏”。此外，2022年5月，中国科学家在月球土壤样本中发现了一些活性化合物。作为催化剂，这些化合物具有良好的催化潜力，但在性能上仍与地球催化剂不同。

在中国科学家的探索下，研究人员采用人工光合作用技术，通过月球土壤中活性化合物的催化作用，不仅将水和二氧化碳转化为氢气和氧气，还产生了更复杂的甲烷化合物和甲醇。 .

月球土壤上的氦 3

地球上的氦元素主要是氦 4，虽然氦 3 在地球上非常稀有，但在整个月球土壤中都可以看到。月壤中的氦3广泛存在于月表的辉石、橄榄石、斜长石和钛铁矿中，其中钛铁矿颗粒含量最高。

通过测量月壤含量和月壤厚度，科学家估计月球上的月壤资源总量在1到5百万吨之间。如此大量的核聚变可控资源令人难以置信。在地球上，要建造一座发电量为500兆瓦的氘氦三核电站，每年需要消耗的氦三只有50公斤左右。

氦 3 是可控核聚变的材料。除了在聚变过程中比占主导地位的氘氚反应核聚变更安全之外，还具有后者无法比拟的巨大优势。它不产生中子，不会产生核污染的风险，真正实现核能的清洁高效利用。

同时，氦气的凝结温度极低，可作为极低温材料的冷却剂。因此，氦3作为关键冷却剂，可以在超导材料、量子计算、拓扑绝缘体等前沿研究领域发挥重要的超低温特性，是不可或缺的重要资源。

技术还在探索中

虽然月球上的资源十分丰富，但全世界的科学家对其勘探利用的技术问题还处于探索阶段。由于月球缺乏大气层，表面长期暴露在太阳风中，太阳风中的氦3以气泡的形式储存在玻璃状矿物结构中。玻璃状结构还需要原位提取氦气 3. 一定的技术手段。

与其他矿物相比，月壤中的钛铁矿在溶解氦3方面具有优越的性能，但将氦3注入钛铁矿网络后，氦原子会不断释放出来。由于钛铁矿颗粒表面的玻璃结构阻碍了这一释放过程，月球土壤中的氦 3 逐渐被储存起来。

因此，要在月球上高效原位提取氦三，需要推进的技术环节主要是月球土壤中富含氦三的矿物质的提取和储存，以及就地释放和氦三萃取。有研究人员指出，通过机械破坏矿物结构可以释放氦3，但提取效率相对较低。

月球土壤中的氦3是通过加热提取的，理想的加热提取温度需要达到1000开尔文以上。同时，虽然月球上资源丰富，但要利用月球土壤中的海量氦三资源建造地球，对人类航天技术来说仍然是一个巨大的挑战。

从人类首次登月到嫦娥五号成功登月并采集到1731克月壤样本，已经过去了51年。但是，从古至今，衡量幻想与现实、从地球到月球的距离，恰恰是人类对未来非凡的想象和勇往直前的步伐。