Какво ще стане, ако бъдещето на чистата енергия и дори следващият скок в квантовите изчисления зависят от газ, който почти липсва на Земята, но е в относително изобилие на Луната?
Този газ е хелий-3 и за първи път в историята частна компания, Interlune, не само е разбрала как да го извлече от лунната почва, но и го е реализирала два пъти.
Това базирано в Сиатъл стартиращо предприятие, основано от бившия президент на Blue Origin Роб Майерсън, отваря съвсем нова глава в използването на космически ресурси.
Interlune е разработила прототип на машина за извличане на хелий-3 от лунната почва и вече е подписала две споразумения за продажба: едно с Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) и друго с компанията за квантови технологии Maybell Quantum.
Компанията твърди, че ще започне да доставя хелий-3 на своите клиенти до 2029 г., а всеки килограм (~2,2 фунта) ще струва колосалните 20 милиона щатски долара. Един килограм хелий-3 заема обем от приблизително 7400 литра газ, когато се измерва при стандартна температура и налягане.
Работният механизъм на лунния багер на Interlune
Хелий-3 (He-3) е нерадиоактивен изотоп на хелия, който се среща изключително рядко на Земята, като само малки количества се произвеждат като страничен продукт в ядрените реактори.
В продължение на милиарди години обаче лунната повърхност бавно се обогатява с хелий-3 благодарение на слънчевите ветрове, които непрекъснато бомбардират лунната почва. Тъй като на Луната липсва магнитно поле, което да я предпазва от тези ветрове, хелий-3 продължава да се натрупва в повърхностния прах.
Interlune е разработила прототип на лунен почвен багер, който може да копае на дълбочина до три метра в лунната повърхност, където хелий-3 най-вероятно се намира в по-високи концентрации.
Според спецификациите на компанията багерът може да обработва до 100 метрични тона реголит (лунен прах) на час. Освен това той може да отделя хелий-3 от други газове чрез газообразен химически процес, проектиран да работи в лунни условия.
Този прототип е създаден в сътрудничество с Vermeer – компания, специализирана в производството на промишлено оборудване за изкопни работи. В момента той се тества в земни симулации на лунен терен.
Важно е да се отбележи, че Interlune няма да донесе лунна почва на Земята. Багерът ще извлича и концентрира хелий-3 директно на Луната, което прави процеса много по-практичен и рентабилен. След това само извлеченият хелий-3 ще бъде изпратен обратно на Земята.
„Хелий-3 е изключително лек и изключително ценен, така че от гледна точка на нещата, които трябва да се върнат обратно, той има голям смисъл. Ще бъде много по-икономично да се върне хелий-3 от Луната, отколкото да се въртят специални реактори тук на Земята, за да се произвежда“, казва пред Bloomberg Корбан Тилеман-Дик, главен изпълнителен директор на Maybell Quantum.
Хелий-3 обещава високотехнологично бъдеще
Хелий-3 се проучва като гориво за усъвършенствани реактори за ядрен синтез. Експертите смятат, че термоядреният синтез с хелий-3 няма да доведе до образуване на радиоактивни отпадъци и ще бъде много по-безопасен от сегашните методи, включващи деутерий или тритий.
Газът е от съществено значение и за постигане на свръхнискотемпературна среда, която би могла да ускори практическото внедряване на квантови компютри в промишлеността и научните изследвания.
„Хелий-3 ще даде тласък на фундаментална трансформация в областта на компютрите. През следващите години ще преминем от няколкостотин квантови компютри по света към хиляди, а след това към десетки хиляди, и всички те трябва да изстинат. За да изстинат, те се нуждаят от разреждащо охлаждане, работещо с хелий-3“, казва Тилеман-Дик.
Компанията ще изпълни плана си за събиране на хелий-3 на три етапа. Първият, „Полумесец“, планиран за края на 2025 г., ще изпрати хиперспектрална камера като полезен товар на южния полюс на Луната, за да идентифицира дистанционно регионите с най-голям потенциал за залежи на хелий-3.
Втората мисия, Prospect Moon, ще включва изпращане на спускаем апарат до избран обект за извършване на измервания на място с помощта на усъвършенствани сензори и демонстриране на технологии за добив на ранен етап, като се потвърди както концентрацията на газа, така и възможността за прилагане на метода за добив.
Последната мисия, Harvest Moon, планирана за завършване до 2029 г., ще демонстрира пълния процес на извличане на Луната и ще върне събрания хелий-3 на Земята, изпълнявайки договорите на компанията.
Все още има много технически предизвикателства, които компанията трябва да преодолее, но ако тя ще успее, това ще допринесе за мечтите на човечеството за постигане на чиста енергия и мащабни квантови изчисления.
Източник: InterestingEngineering
