就在人類擔心煤炭、石油、天然氣等傳統化石燃料逐漸枯竭的時候，月球巖土給人們帶來了無限希望:科學家研究美國阿波羅飛船從月球上取回的巖土，發現巖土中含有大量氦-3，這是核聚變發電的寶貴燃料。
近年來，新壹輪探月活動越來越熱鬧。除了對科研的強烈追求外，對經濟利益的追求是重要因素，大力開發利用月球上的珍貴物質氦-3作為地球上的替代能源是追求經濟利益的壹個重要方面。
靠在地球上打能源牌實現強國夢的俄羅斯，也想把這張牌打到月球上去。俄羅斯能源火箭航天集團早已明確計劃在2015年將載人飛船送上月球建立永久基地，著手充分開發利用月球能源。
因快速發展而能源短缺的中國，在推動建立節約型社會，努力實現可持續發展的同時，對月球能源的開發利用充滿期待。中國探月工程首席科學家歐陽自遠多次表示，對月球上能源的開發利用非常樂觀。
美國科學界和輿論界對中俄探月的意圖也非常敏感。今年2月，《新聞周刊》發表了壹篇題為《新的月球競賽》的文章，明確指稱“中俄探索月球的動力是能源”。
在月球上建立能源基地，為人類尋找新的替代能源，是人類的理想。
希望來自月球。
隨著全球經濟的快速發展和能源消耗的急劇增加，煤炭、石油、天然氣等傳統化石燃料面臨枯竭的危險。據專家預測，傳統化石燃料最多能維持到本世紀中葉。
人類壹直在努力從太陽能、水能、風能和生物能中尋找新的替代能源。這些能源都很重要，但是專家認為它們都有各自的局限性。太陽能的能流密度太低，隨晝夜、晴雨、季節變化大，難以成為大規模的工業能源，只能滿足家庭和壹些特殊需求；水能的增長速度趕不上能源消耗的增長速度，對生態和生物鏈有著不可估量的影響；風能、地熱能、潮汐能的資源和利用也有各自的局限性，在未來能源發展中作用不大；生物能源是壹種可大規模利用的可再生能源，但再生速度幾乎跟不上能源消費增長的需要。
於是，人們把目光投向核能，首先希望利用原子彈中使用的鈾-235或鈈-239進行裂變發電。許多發達國家的核電發展非常迅速，法國的核能占全部能源的70%以上。核電在中國的發展時間不長。核電運營機組裝機容量僅占全國裝機容量的1.59%，累計發電量僅占總發電量的2.3%。國家計劃在未來65，438+05年內，每年至少批準建設壹座大型核電站。但是，核裂變發電使用的燃料畢竟有限。雖然核汙染和核安全可以得到有效控制，但總讓人感到不安。上世紀80年代前蘇聯切爾諾貝利核電站事故後，許多發達國家核電工業發展停滯了相當長壹段時間，直到近幾年才有所緩解。
目前，人們正致力於可控核聚變發電的研究和開發。其中壹個世界性的項目是“國際熱核反應堆”。歐盟、中國、美國、日本、韓國、俄羅斯、印度等國家先後參與其中。經過20多年的努力，現在正進入攻堅階段。人們對此寄予厚望，將其比作“人造太陽”，稱之為“21世紀人們留給後人的豐碑”，力爭在30至50年內將其投入商業應用。
目前，從海水中提取的氘和氚主要被認為是以這種方式發電的燃料。當然，這種燃料是豐富的，取之不盡的。但氚本身具有放射性，在氚核反應過程中，隨著核聚變能量的產生，產生大量高能中子，對核反應裝置造成嚴重的放射性損傷。這個問題很難解決，從而影響了這個研發的進度。最好的燃料是氦-3，地球上氦-3極其稀少，估計總量只有幾噸到十幾噸。
就在人們努力探索的時候，對月球巖土樣本的研究傳來了好消息:這些巖土樣本中含有大量的氦-3。
氦-3成了寶。
氦-3是氦的同位素，包含兩個質子和壹個中子。與氚相比，它是壹種清潔、高效、安全的核聚變發電燃料。其聚變反應能量大；聚變反應主要產生高能質子，不會形成強中子輻射，更有利於環保；它不僅無放射性，而且反應過程中無緩發中子和裂變物質，衰變余熱少，更容易維護和更換部件，更容易控制，因此受到了國際核聚變界的廣泛重視。
月球上的氦-3來自太陽風。太陽風由90%的質子(氫核)、7%的高能粒子(氦核)和少量其他元素的原子核組成。氦-3是太陽風中的高能粒子。月球上沒有磁場的幹擾和大氣的阻隔，太陽風粒子流可以直接到達月球表面，被月球上的巖石和土壤“吸附”。月球已經形成了40多億年。由於流星和微流星體的頻繁撞擊，月球上的巖石和土壤不斷攪動濺射，在垂直和水平方向充分混合，“吸收”氦-3的巖石和土壤越來越厚。在月球海域至少有9到10米厚，在月球陸地區域至少有4到5米厚。
月球直徑3476公裏，表面積3800萬平方公裏。雖然只有地球表面積的四分之壹，中國陸地面積的四倍左右，但月球被專家稱為“太陽風粒子收集器”。據測算，氦-3在月球上的儲量約為654.38+0萬噸至500萬噸，甚至有人估計有5億噸。地球的大氣和天然氣中也有少量的氦-3，在核反應中也會產生，但是整個地球上的儲量和月球上的儲量不壹樣，所以對地球上的人類充滿了誘惑。
據專家測算，如果在10-15平方公裏範圍內挖掘處理3米深的月球巖土，可提取氦-3約1噸，足以保證壹臺功率為10萬千瓦的發電機組工作1年。燃燒1公斤氦-3可以產生19兆瓦的能量，足夠莫斯科照明6年以上。用美國航天飛機來回運輸，壹次可以運回來20噸液化氦-3，可以供應美國壹年的電力。中國每年只需要10噸左右的氦-3，就可以滿足每年的能源需求。按照目前全球能源需求水平，壹年100噸氦-3就可以滿足全世界的消耗，壹年用航天飛機運送這些氦-3三五次就夠了。照此計算，月球上的氦-3可供地球使用幾千年甚至上萬年。
專家對在月球上開采加工氦-3並運回地球發電的成本進行了對比分析，得出的結論是完全劃算的，因為在同等發電量下，在月球上使用氦-3的成本僅為目前核電站發電成本的10%。以現在的油價計算，每噸氦-3的價值高達40億到6543.8+00億美元，在月球上真的是無價之寶。
使用氦-3想法
月球上氦-3如此豐富，利用氦-3進行核聚變發電有如此大的優勢，各國專家提出了許多想法。
第壹種設想是在月球上建造氦-3開采工廠，將開采加工的氦-3運送到地球上發電。
人們想把幾臺挖掘機、傳送帶、運輸車、分選篩選設備等采礦設備從地球運送到月球，並在月球上選擇富含氦-3的地區建立采礦加工廠。首先將月球巖土挖掘、粉碎、過篩，放入真空加熱脫氣爐中。當加熱到600℃時，90%以上的氦氣被釋放出來。這些含有氦-3和氦-4的氦氣被送到分離設備進行分離，氦-3的純度為99.99%。液化氦-3可以被運回地球。在提取、分離、液化過程中，盡可能利用月球太陽能、晝夜溫差大等特殊自然環境，合理降低成本。
氦-3經過開采和加工後，可以用和現在航天飛機差不多大小的無人運輸飛船在地球和月球之間來回運輸，壹次可以攜帶20到30噸液氦-3回地球。美國威斯康星大學設計的托卡馬克氦-3核聚變反應堆可以建在地球上進行聚變發電。當然，這個反應堆的很多技術還在研發中。然而，法國科學家對此充滿信心。他們最近宣布氦-3可以在2030年用於核聚變發電，並可以商業化。
第二個想法是在月球上建造氦-3核聚變發電廠，在當地發電，並試圖送回地球使用。
為了減少氦-3運輸的麻煩，降低供電成本，許多國家設想將地球上實驗用的成熟核聚變發電設備送上月球，直接在月球上建造核電站，利用氦-3就地發電。除了月球基地的使用，這個巨大的功率大部分是通過激光或微波傳輸到近地軌道的能量中繼衛星上，仍然以激光或微波的形式傳輸到地球功率接收站，再由地球功率接收站分發給世界各地的用戶。在月球上建核電站，不用擔心核泄漏帶來的汙染和安全問題。
第三種思路是直接利用氦-3，或者開采加工氦-3過程中產生的氫氣作為火箭、飛船的燃料。
由於月球上沒有大氣影響，其重力只有地球的六分之壹，月球被視為未來向火星等其他星球發射探測器和航天器的理想場所。這裏不需要等待發射窗口，需要的火箭推力只有地球上發射的六分之壹。未來在月球上開采和加工的氦-3可以直接用作火箭或飛船的燃料，地球上的載人飛船也可以留在月球上用氦-3補充燃料，然後飛往火星或其他星球。同時，從月球土壤中每提取壹噸氦-3，可以獲得6300噸氫氣，氫氣還可以用作火箭燃料。
俯瞰能源基地
隨著科技的發展，關於氦-3在月球上開發利用的各種設想會越來越豐富多彩，越來越細致具體，越來越接近最終的實踐。絕對不會是紙上談兵，空中樓閣。而且在月球上建立能源基地，不僅僅是氦-3的開發利用，月球上的太陽能也有廣闊的開發利用前景。
月球上的太陽能極其豐富，因為沒有大氣層的影響，太陽輻射可以直射進來。每年到達月球的太陽輻射能量高達1.2萬億千瓦，相當於地球上各種能源壹年消耗的總能量的25000倍。利用目前非常成熟的光電轉換技術，在月球上進行太陽能發電相對容易，而且不用擔心占地問題，太陽能電池板可以在月球上無限鋪設。
許多專家對在月球上利用太陽能發電非常感興趣。據專家測算，如果使用光電轉換率為20%的太陽能發電裝置，太陽能電池每小時每平方米可發電2.7千瓦時，如果使用1000平方米的電池，每小時可發電2700千瓦時。這些電能也可以通過激光或微波傳輸到中繼衛星，再到地球電力接收站，直到發送給世界各地的用戶。
考慮到月球上的晝夜相當於14個地球日，太陽能發電廠可以建在太陽光照時間長的極地。隨著月球基地建設的發展，我們還可以綜合考察太陽能電站的布局，有的建在月球正面，有的建在月球背面，形成全球並行的太陽能電站，太陽能電站和核電站也可以聯網。這樣，我們不僅可以順利、充分地向月球基地供電，還可以順利、充分地向地球送電。
在可預見的未來，由氦-3開采加工廠、核電站和太陽能發電廠組成的月球能源基地，不僅能為月球的漫漫長夜帶來光明，為月球的開發利用帶來強勁動力，也為地球的能源替代做出不可估量的貢獻，為人類飛向火星等其他星球加油。
看未來的月球，不僅僅是壹個供人類欣賞的“冰輪”，而是壹個可以推動整個宇宙開發利用的強大輪子！