开采月球上的氦－3，对建造“人造太阳”，有什么意义？月球是地球唯一的卫星

月球是地球唯一的卫星，不但承载着人类对外太空探索的希望，而且还可以作为人类向更加遥远的深空进行星际探测和航行的中转站。与此同时，随着地球上资源、能源消耗量的不断增加，将目光放到其他星体上进行能源资源开采越来越成为一种趋势，而月球作为距离地球最近的星体，势必会“近水楼台先得月” ，对月球资源的开发，估计在不久的将来将会成为一种热潮。

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从人类近几十年向月球发射的众多探测器作回的资料来看，月球上拥有丰富的资源，其中包括大量的水冰、铁、钛、钾、铬、镍等金属矿床以及稀土、磷矿、硅等，除了这些地球上常见的矿产资源以外，月球上还拥有着地球上非常稀有的氦－3 。

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大家都知道，太阳内部每时每刻都在发生着核聚变，在高温高压条件下，氢元素中的质子在量子隧穿效应的作用下，有一定几率进行质子－质子链式反应，两个质子首先结合形成氘，然后氘与1个质子聚合形成氦－3 ，两个氦－3再进一步聚合形成氦－4 ，在此链式反应中释放出大量的能量。

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从目前的科技水平来看，我们还无法完全还原太阳内部的核聚变反应，也就无法通过核聚变反应来获得足够多的能量。目前包括我国在内一些国家着力研究的可控核聚变技术（即“人造太阳”），还仅处于实验及技术攻关阶段，距离投入大规模的应用还差距甚远，主要的技术瓶颈就是在特定的磁力约束装置下，寻找非常耐高温的材料比较困难，而且同时控制能量输入输出比，使其达到最终输出能量大于输入能量可控状态的难度也非常大。

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从太阳内部的链式聚变反应来看，从质子聚变为氘的反应条件相对最低，意味着最容易实现，不过在此过程中会产生中子和伽马射线。如果我们在地球上模拟太阳内部的核聚变从质子聚合成氘开始（这也是常规实验最常用的一种方式），那么所释放的中子在衰变过程中，会对反应装置产生严重的破坏作用。如果我们选择从链式反应的后端环节开始，即从氦－3聚变为氦－4 ，由于这个环节不会释放出中子和伽马射线，因此相对来说要清洁和安全的多。所以，现在开展可控核聚变的理想原材料无疑就是氦－3 。

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只可惜那些从太阳内核中逃逸出来的氦－3 ，在随着太阳风传送到地球时，绝大部分被地球的磁场所阻挡，所以地球上的氦－3资源非常稀少，满打满算才半吨左右，这些还都是依靠地球本身拥有的微量氚（重氢）通过β衰变而来。而月球几乎没有磁场，那些通过太阳风携带的氦－3可以轻而易举地到达月球的表面，月球表面的岩石和月壤长时间地受到太阳风带电粒子的轰击，氦－3就逐渐在月球表面上被捕获而富集起来。据科学家测算，月球上的氦－3资源总量可以达到70多万吨，是地球总量的100多万倍，理论上可以供人类使用上万年。这对于未来能源越来越紧张的地球来说，势必是潜力巨大、清洁高效的能源“补给站” ，所以也成为许多大国想方设法要进行月球开发的动力之一。