專家析月球環境與能源利用:月壤氦3儲量可供地球使用一萬年(2)

2021-01-15 千龍網·中國首都網

資料圖：圖為外媒報導的月球氦3(Helimu-3)分布示意圖。

■想去火星？先來月球歇歇腳吧

「在月球上開展原位資源利用，有助於建立人類走向深空的前哨站。」鄭永春說。人類未來的目標是登陸火星，而火星距離地球最近也有5500萬公裡。鄭永春表示，儘管空間站建設已經基本成熟，但其壽命有限且維護成本高，月球是非常理想的中轉站，以及測試各種載人航天技術的訓練場，「如果不進行38萬公裡的演練，我們沒有辦法走向更遙遠的深空」。

「月球上的環境比起地球來有很多獨特性，在月球上組裝和發射太空飛行器，利用原地資源生產所需的燃料，將為人類走向深空提供重要支撐。因此，先建月球基地，再從月球發射太空飛行器到火星，是具有現實可行性的選擇。」鄭永春說。龐之浩補充道， 據一份報告稱，如果將月球作為載人前往火星的踏腳石，每年能夠為其節省大約100億美元的開支。

■僅氦3就能發電1萬年

當然，月球上還擁有巨大的能源儲備。龐之浩說，月球被稱為21世紀的波斯灣，最主要的燃料是氦3(Helimu-3)。「由於沒有大氣層，月球表面土壤中有大量通過太陽風吹來的氦3，這是一種清潔、安全和高效的核聚變發電燃料，用它進行核聚變發電可提供便宜、無毒和無放射性的能源，所以被科學界稱作『完美能源』。」龐之浩介紹道，據保守估計，月壤中有100萬噸氦3，用它發電可以滿足地球1萬年的能源需求。

俄羅斯的一項估算則顯示，1噸氦3的價值約為100億美元，用飛船從月球運回1噸氦3的總費用為2000萬到4000萬美元，開發月球氦3有利可圖。

此外，龐之浩說，月球上蘊藏著大量的自然資源，已知有100多種礦物，其中5種是地球上沒有的。「月球上有豐富的鈦、鐵、鈾、釷、稀土、鎂、磷、矽、鈉、鉀、鎳、鉻、錳等礦產，僅月海玄武巖中就含有至少100萬億噸可開採利用的鈦金屬。」

與此同時，因為月球表面幾乎沒有大氣，太陽輻射可以長驅直入，每年到達月球範圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦，太陽能的能量密度為1.353千瓦/平方米，「在月面可以建造高效率的太陽能發電站。」龐之浩認為，在月球上建核電站也有優勢，因為在那裡不用擔心核洩漏等。

相關焦點

  • 資料:月球資源可供地球使用萬年
    月球上可利用的能源主要有太陽能和核聚變燃料。月球表面沒有大氣層，太陽輻射可以長驅直入，因此月表太陽能輻射強烈，有豐富的太陽能，可以在月球表面建立太陽能發電廠，從而獲得極其豐富而穩定的太陽能。不但可以解決未來月球基地的能源供應問題，甚至還可以用微波將能量傳輸到地球，為地球提供新的能源。
  • 月球上氦-3發電能夠供人類用幾萬年,可為什麼沒有人去採集呢?
    那麼氦-3在發電方面的優勢有多大呢？對照比較一下就能發現，我國每年的發電都需要耗費大量的資源能源，其中消耗的能源相當於近50億噸標準煤，然而如果用氦-3聚變能的話，只需要20噸就夠了，即便是全世界每年的發電量，使用100噸氦-3也足夠了，所以氦-3發電的優勢非常明顯，它也被科學家們稱為"完美能源"。
  • 你根本就不了解月球:這種能源秒殺地球-月球,地球,能源,氦-3...
    科學家發現，氦-3在月球上儲量巨大，估計有100萬噸氦-3嵌附在月球表層，只需加熱到合適的溫度，90%以上的氦-3就會釋放出來。月球基地想像圖據估計，每年只需在月球上開採1500噸氦-3就可滿足全世界的能源需求了；整個月球上氦-3的總儲量，大約可供人類使用700年，這是個多麼誘人的數字啊！
  • 科學家發現月球上存在大量的氦-3 能滿足人類1萬年的能源需求
    提到月球礦藏，氦-3是一個不能不說的東西。科學家在月壤中發現了氦等放射性物質。經進一步分析鑑定，他們發現月球上存在大量的氦-3。氦-3是... 提到月球礦藏，氦-3是一個不能不說的東西。科學家在月壤中發現了氦等放射性物質。經進一步分析鑑定，他們發現月球上存在大量的氦-3。
  • 將來會成為人類重要能源的月球資源「氦3」
    在這裡為大家介紹一種在遠期可能成為地球重要能源的物資，那就是氦-3。氦-3是氦的同位素之一，元素符號為3He，它的原子核由二顆質子和一顆中子所組成，是穩定同位素。根據一些科學家的看法，正是氦-3有可能成為人類將來首選的發電能源。氦-3的儲量在整個地球上最多只有500公斤，可是在月球的土壤裡儲量豐富。
  • 完美能源氦-3,地球只有半噸可用,月球卻有百萬噸
    對照比較一下就能發現，我國每年的發電都需要耗費大量的資源能源，其中消耗的能源相當於近50億噸標準煤，然而如果用氦-3聚變能的話，只需要20噸就夠了，即便是全世界每年的發電量，使用100噸氦-3也足夠了，所以氦-3發電的優勢非常明顯，它也被科學家們稱為"完美能源"。
  • 完美能源氦-3,地球只有半噸可用,月球卻有百萬噸,我國已在行動
    那麼氦-3在發電方面的優勢有多大呢？對照比較一下就能發現，我國每年的發電都需要耗費大量的資源能源，其中消耗的能源相當於近50億噸標準煤，然而如果用氦-3聚變能的話，只需要20噸就夠了，即便是全世界每年的發電量，使用100噸氦-3也足夠了，所以氦-3發電的優勢非常明顯，它也被科學家們稱為"完美能源"。
  • 嫦娥五號從月球帶回的2kg土壤中,可能含有氦3這種能源
    12月1日嫦娥五號在月球呂姆克山脈順利軟著陸，經過2天的無人全自動採集，收集了2kg月壤樣本便從月面起飛。6日凌晨，完成月壤轉移後便從月球軌道返回地球，個人粗略算了下，大約23天後回到地球。　　　　科學家通過這些月壤得知，月球土壤元素成分跟地球很相似，但由於長期受到小行星撞擊而成為了一個玻璃化很嚴重的星球，另外含有重金屬，有比地球最低要多6種元素，在地球上要人工合成才有的金屬鈰在月球上是天然的。最重要的是，月球上有大量的氦3。
  • 中國將率先探測月球氦-3資源量
    只需要10噸即可滿足全國一年能源的需求　　探測月壤厚度從而獲得氦-3分布特徵中國科學院院士、我國探月工程首席科學家歐陽自遠近日在貴陽舉行的一次學術報告會上透露，我國將在世界上首次通過探測月表微波特性並估算全月球月壤厚度，從而可較為準確地獲得將為地球提供可持續發展能源氦-3的資源量和分布特徵。
  • 專家:開發利用月球氦-3能源的夢想幾十年內無法實現
    接受衛星通訊社採訪的專家認為，在月球開採氦-3並將其作為能源使用還是一個遙遠的夢想，幾十年內無法實現。據科學家估算，1噸氦-3進行熱核聚變釋放的能量相當於1500萬噸石油燃燒釋放的能量。地球上氦-3儲量極少，不具開發價值，月球上的氦-3儲量則可滿足地球五千年的能源需求。這也是科學家對月球興趣增加的原因之一。莫斯科物理技術學院應用紅外光譜實驗室主任亞歷山大羅金說：「很遺憾，目前該領域沒有任何商業價值，因為世界上沒有熱核聚變技術。」
  • 月球資源能提供上萬年核電(圖)
    有關專家認為，氦-3在地球上特別少，但是月球上很多，光是氦-3就可以為地球開發1萬-5萬年用的核電。　　稀缺資源　　月球存5億噸　　王思潮研究員說，地球上的氦-3總量僅有10-15噸，可謂奇缺。但是，科學家在分析了從月球上帶回來的月壤樣品後估算，在上億年的時間裡，月球保存著大約5億噸氦-3，如果供人類作為替代能源使用，足以使用上千年。　　為什麼會這樣呢？　　王思潮研究員說，原來太陽在內部核聚變過程中，產生大量的氦-3，而這些氦-3經過太陽風的吹拂，落到周圍的行星中。
  • 2016年中考語文現代文閱讀真題分類說明文:氦-3人類未來的新能源
    在溫度達到2.18k以下的時候，液體狀態的氦-3還會出現「超流」現象，即沒有粘滯性，它甚至可以從盛放的杯子中「爬」出去。然而，當前氦-3最被人重視的特性還是它作為能源的潛力。氦-3可以和氫的同位素發生核聚變反應，但是與一般的核聚變反應不同，氦-3在聚變過程中不產生中子，所以放射性小，而且反應過程易於控制，既環保又安全，但是地球上氦-3的儲量總共不超過幾百公斤，難以滿足人類的需要。
  • 美私營公司重返月球 氦-3將變革能源產業
    據國外媒體報導，離人類上次踏足月球已有近38年的歷史了，但最近，重返月球再次成為一個熱門的話題，因為美國幾家私營公司正在爭先恐後地準備去月球探礦和採礦。月球上的純淨能源氦-3（helium3）將使地球能源產業產生重大變革。
  • 你根本就不了解月球:這種能源秒殺地球
    1996年，科學家發現氦-3具有作為核聚變燃料的非凡性能。月球氦3開採基地宏景圖採用氦-3為燃料的核聚變比用氫做燃料進行核聚變還要安全、清潔，效率更高，容易控制，產生的放射性物質微乎其微。因此，即使將氦-3核電站建在鬧市區內也是安全的。可惜的是，氦-3在地球上卻難覓蹤影。
  • 嫦娥五號將帶月壤歸來，無價的月壤，美國卻開價1美元購買
    克裡普巖中富含鉀(K)、 磷(P)等元素以及釷(卟)、鈾(u)等稀土放射性元素，僅月海玄武巖中就含有至少100萬億噸可開採利用的鈦金屬。地球上儲量稀少的氦3在月球是一種清潔、安全和高效的核聚變發電燃料，用它進行核聚變發電可提供便宜、無毒和無放射性的能源，所以被科學界稱作『完美能源』，而且還可以作為宇宙飛船的新能源。按目前的世界能源需求，100噸氦3就能滿足全球的能源所需。按這種算法，足夠人類使用1萬年。
  • 嫦娥5號登月採集氦-3,即將引發下一場能源革命?
    12月6日5時42分，嫦娥五號上升器成功與軌道器和返回器組合體交會對接，並於6時12分將樣品容器安全轉移至返回器中，這是我國首次實現月球軌道交會對接。2020年12月6日13時，嫦娥五號軌道器和返回器組合體與上升器成功分離，進入環月等待階段，準備擇機返回地球。那麼大老遠，折騰些月壤回來有什麼用呢？今天我們從能源的角度來解讀一下。月壤中富含氦-3，目前已探明儲量約為100萬噸。
  • 為什麼氦-3大量存在於月球?
    【每日科技網】 氦-3大量存在於月球是不爭的事實，那麼氦-3是如何形成的？為什麼能夠在月球表面保存，其實這個問題並不難。氦-3，其實就是氦氣的同位素氣體，氦元素在宇宙中比比皆是，由於月球表面接近宇宙真空環境，加上太陽風的吹啊吹，吹了幾十億年，恆星產生的氦-3更灰塵一樣在月球表面積累著。
  • 月球上的氦3能夠為人類提供1萬年的能源,為什麼現在不去開採?
    圖：氦3的原子結構氦3作為一種熱核反應的材料是非常安全的，利用氦3與氘（氫的同位素）進行聚變的產物是沒有放射性的質子氦3來源於太陽，太陽風帶著氦3向四周擴散。月球由於沒有大氣所以成為很好的氦3「收集器」，在月球誕生的45億多年的時間裡不停的收集著氦3。所以，月球表面存在著大量的氦3，估計儲量有100萬噸。按目前的世界能源需求，100噸氦3就能滿足全球的能源所需。按這種算法，足夠人類使用1萬年。
  • 帶回清潔能源氦-3是嫦娥5號的一項重要任務,月球是能源之球
    化石燃料為地球提供能源已有200多年，但煤炭、原油和天然氣的儲量預計將在本世紀末耗盡。隨著儲量開始減少，尋找替代品的緊迫性正在加劇——但長期的解決方案可能在幾十萬公裡之外的月球上。它含有大量的氦-3，這是一種可以被提取並帶回地球作為燃料而不破壞環境的氣體。
  • 月球能源利用前景:建太陽能發電廠(圖)
    嚴峻的能源危機迫使人類將目光轉向浩瀚的宇宙，而月球作為地球的近鄰是人類尋找地球以外能源的首選目標。目前，科學家正在努力尋找解決能源危機的辦法，他們將希望寄托在太陽能和核反應堆上(包括核裂變發電和核聚變發電)。然而，濃密的地球大氣層致使在地球上利用太陽能有許多不穩定因素；利用核裂變反應獲得電力的方法往往產生大量放射性廢料，容易造成嚴重的環境汙染。