根據(jù)發(fā)表于《材料展望》（Materials Futures）雜志的一項新研究[1]，我國科學(xué)家在嫦娥五號帶回的月壤中有了重大發(fā)現(xiàn)，他們找到了在地球上極為罕見的物質(zhì)——氦-3。只要100噸的氦-3，就能給全球提供一年所需的能量。那么，氦-3究竟有什么來頭呢？

半個世紀(jì)前，美國的阿波羅載人登月飛船先后6次成功在月球正面登陸，12位登月宇航員在月表上收集到了2200多份的月巖和月壤，他們總共把381公斤的月球樣品帶回地球。

1978年，美國向我國贈送了一塊月巖，質(zhì)量為1克。當(dāng)時的我國在太空探索領(lǐng)域尚處起步階段，都還沒有航天員去過太空，所以這1克來自月球的巖石顯得尤為珍貴。所以我國科學(xué)家只用了其中0.5克進(jìn)行研究，另外一半用于展示。

進(jìn)入21世紀(jì)后，我國航天科技開始大踏步發(fā)展，我們不但把航天員送上太空，而且還把嫦娥一號探測器送入月球軌道，開始了我國的探月任務(wù)。后來，嫦娥三號實現(xiàn)了我國首次無人月球著陸任務(wù)，而嫦娥四號更是登陸人類和探測器從未去過的月球背面。

到了2020年，我國發(fā)射了第五枚月球探測器——嫦娥五號。這一次我們不僅要在月球正面登陸，而且還要把在月表上采集到的樣品帶回地球。最終，嫦娥五號成功帶回了1.731公斤的月壤和月巖。

過去兩年來，嫦娥五號月球樣品已經(jīng)進(jìn)行多次分發(fā)，我國很多科研院校和機(jī)構(gòu)申請到了樣品。通過研究嫦娥五號月球樣品，不但要揭示月球的演化史，了解月球的起源，而且還要從中尋找月球資源。

此前，我國科學(xué)家分析了嫦娥五號月壤的元素組成，從中檢測出了40多種元素，其元素比例完全不同于當(dāng)年阿波羅宇航員帶回的月球樣品。在嫦娥五號月壤中，科學(xué)家找到了鈦礦，含量為30公斤鈦/1噸月壤。

鈦有著強(qiáng)度高、密度低的顯著優(yōu)點，這種金屬被廣泛用于航天材料。除此之外，從月壤中提取出的鈦化合物還能作為高效催化劑，把水分解成氫氣和氧氣。如果未來宇航員長期生活在月球上，不但有材料建造航天器，而且還有用于呼吸的氧氣，以及火箭燃料。

除了鈦礦，月球上還有其他多種金屬礦產(chǎn)，有些還是月球上獨有的。在月球蘊(yùn)藏的資源中，如果要說最為珍貴的當(dāng)屬氦-3，這是人類夢寐以求的完美能源物質(zhì)。

隨著不可再生的化石燃料不斷消耗掉，人類需要尋找其他長久性的能量來源，其中最受大家關(guān)注的當(dāng)屬可靠核聚變，或者說“人造太陽”。太陽能夠“燃燒”46億年，并且未來還能繼續(xù)“燃燒”50億年，其秘密就在于它的內(nèi)部不斷進(jìn)行氫核聚變。

核聚變反應(yīng)可以產(chǎn)生巨大的能量，所需消耗的物質(zhì)又很少。雖然人類沒有能力直接讓氫發(fā)生核聚變，但可以讓氫的同位素氘和氚發(fā)生核聚變。如果能夠完全控制住核聚變，而不是像氫彈那樣不受控制的爆炸，那么，人類的能量來源將等同于無限。

不過，氘-氚的核聚變反應(yīng)并不是完美的，因為這種反應(yīng)會產(chǎn)生中子輻射問題。如果用氦-3與氫的同位素進(jìn)行核聚變，就不會產(chǎn)生任何核輻射，而且還能釋放出更多的能量。只要100噸氦-3發(fā)生核聚變，就能產(chǎn)生足夠全球人類用一年的能量。所以氦-3堪稱完美的核聚變?nèi)剂?，每噸價值估計高達(dá)30億美元，相當(dāng)于200億元人民幣。

但遺憾的是，氦-3在地球上的儲量極少，估計總共只有500公斤。因為氦-3主要來自于太陽風(fēng)，而地球磁場會偏轉(zhuǎn)太陽風(fēng)，所以氦-3到不了地球上。而月球沒有磁場，太陽風(fēng)可以直接吹到月球上，從而在月表留下大量的氦-3。據(jù)估計，月表淺層土壤中存在110萬噸的氦-3。

在這項新研究中，我國科學(xué)家在嫦娥五號月壤中發(fā)現(xiàn)了鈦鐵礦顆粒，它們的表面附著一層玻璃狀，其中含有大量的氦-3氣泡。通過機(jī)械破碎方法，有望直接從月壤中直接提取出氦-3，只要常溫就能做到，這大大降低了氦-3提取的難度。科學(xué)家估計，月球上的氦-3氣泡儲量高達(dá)26萬噸。

可以預(yù)見，人類未來去月球上開采氦-3很可能是一個趨勢。除了月球之外，水星、木星等行星上還有更多的氦-3。因此，研究提取月壤氦-3的方法具有重大意義。

另據(jù)《自然·通訊》（Nature Communications）雜志刊載的一項新研究[2]，我國科學(xué)家從嫦娥五號帶回的月球樣品中發(fā)現(xiàn)了水的痕跡，而且嫦娥五號著陸器當(dāng)時在月球上的原位光譜分析也顯示有水。有了水、氧氣、燃料、礦物，在月球上建造基地的條件都有了。

對于嫦娥五號樣品的研究成果，全世界的科學(xué)家都在翹首以盼。同時，美國宇航局（NASA）現(xiàn)任局長比爾·尼爾森（Bill Nelson）也在關(guān)注，他公開表示，我國應(yīng)該要向世界分享嫦娥五號月球樣品。對此，大家怎么看呢？

參考文獻(xiàn)

[1] Ao Li, Xiao Chen, Lijian Song, et al. Taking advantage of glass: Capturing and retaining of the helium gas on the moon, Materials Futures, 2022, DOI: 10.1088/2752-5724/ac74af.

[2] Jianjun Liu, Bin Liu, Xin Ren, et al. Evidence of water on the lunar surface from Chang’E-5 in-situ spectra and returned samples, Nature Communications, 2022, 13, 3119.