Пока некоторые страны занимаются кровопусканием более слабым соседям, американцы мыслят более рпрозаично и тихо-мирно создали машину для добычи на Луне крайне редкого вещества - гелия-3.
Для передвижения по Луне в поисках гелия создан специальный транспорт.
Гелий-3 является побочным продуктом реакций, протекающих на Солнце, и в некотором количестве содержится в солнечном ветре и межпланетной среде. Попадающий в атмосферу Земли из межпланетного пространства гелий-3 быстро диссипирует обратно и его концентрация в атмосфере чрезвычайно низка.
Запасы гелия-3 на Земле составляют лишь 35 тысяч тонн, а при этом Луна, лишенная атмосферы, сохраняет значительные количества гелия-3 в своём поверхностном слое (реголите), по отдельным оценкам — до 0,5 млн тонн, до — около 2,5 млн тонн.
Теоретически, при гипотетической реакции термоядерного синтеза, при которой в реакцию вступает 1 тонна гелия-3 с 0,67 тоннами дейтерия, высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию 15 млн тонн нефти (однако на настоящий момент не изучена техническая возможность осуществления данной реакции).
Следовательно, населению нашей планеты лунного ресурса гелия-3 (по оценкам) могло бы хватить примерно на 5 тысяч лет.
Основной проблемой (если проигнорировать проблему реализуемости управляемых термоядерных реакторов с подобным горючим) остаётся реальность добычи гелия из лунного реголита.
Содержание гелия-3 в реголите составляет ~1 г на 100 т, поэтому для добычи тонны этого изотопа следует переработать на месте не менее 100 млн тонн грунта.
В январе 2006 года глава РКК "Энергия" Николай Севастьянов заявил, что Россия планирует создать постоянную базу на Луне и отработать транспортную схему по доставке на Землю гелия-3 к 2015 году (при условии достаточного финансирования), а ещё через 5 лет начать промышленную добычу изотопа.
В ноябре 2018 года глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин вновь поднял тему о возможном использовании гелия-3 как основы для ракетного топлива; при этом, одновременно с Д. Рогозиным, академик РАН Лев Зелёный заявил о практической бесполезности добычи гелия-3.
В августе 2024 года китайские учёные опубликовали в Aerospace Shanghai статью, в которой предложили необычный способ транспортировки добытого He-3 на Землю. Они собираются построить на Луне метательную установку, состоящую из 50-метровой стрелы и сверхпроводящего электродвигателя, который будет раскручивать её до достижения на конце лунной второй космической скорости.
Разогнанные таким способом капсулы с изотопом будут метаться в сторону Земли. По расчётам авторов, технология удешевит доставку на 90%. Авторы считают, что развернуть её можно за 20 лет и 130 миллиардов юаней.
Большая часть производимого в мире гелия-3 используется для наполнения газовых детекторов нейтронов. Остальные применения пока не выходят за пределы научных лабораторий.
Газовые счётчики, наполненные гелием-3, используются для детектирования нейтронов. Это наиболее распространённый метод измерения нейтронного потока. В этих счётчиках происходит реакция n + 3He → 3H + 1H + 0,764 МэВ.
Заряженные продукты реакции — тритон и протон — регистрируются газовым счётчиком, работающим в режиме пропорционального счётчика или счётчика Гейгера—Мюллера.
Значительно возросшее после 2001 года производство нейтронных мониторов (для обнаружения незаконно перевозимых делящихся материалов и предотвращения ядерного терроризма) привело к сокращению запасов гелия-3. Так, запасы США, с 1990 по 2001 год монотонно росли со 140 до 235 тыс. литров н.у., но к 2010 году уменьшились до 50 тыс. л н.у.
Откачкой паров гелия-4 под вакуумом сложно получить температуры ниже 0,7К. Более низкие температуры достижимы посредством испарения при откачке паров гелия-3, который при этом не будет сверхтекучим. Таким образом можно вплотную приблизиться к условной границе криогенных и сверхнизких температур (0,3К).
Квантовые компьютеры требуют для своей работы чрезвычайно низких температур. Чем ниже температура среды, в которой находятся компоненты квантового компьютера, тем стабильней работает этот компьютер и тем меньше ошибок возникает при вычислениях. Гелий-3 является самым эффективным охладителем, позволяя снизить шумы в квантовых компьютерах в 1000 раз.
Путём растворения жидкого гелия-3 в гелии-4 можно достигать милликельвиновых температур.
Гелий-3 недавно начал использоваться в магнитно-резонансной томографии для получения изображения лёгких с помощью ядерного магнитного резонанса.
НАСА разрабатывала эскизные проекты гипотетических установок по переработке реголита и выделению гелия-3.
По сообщению портала Space.com. американская космическая компания Interlune вместе с производителем сельскохозяйственного оборудования Vermeer создали прототип машины для добычи полезных ископаемых на Луне.
Машина сможет обрабатывать примерно 100 тонн лунного реголита в час / фото Interlune
"Когда вы эксплуатируете оборудование на Луне, стандарты надежности и производительности выходят на новый уровень", - заявил Роб Мейерсон, соучредитель и генеральный директор компании Interlune.
Эксперты считают, что количество гелия-3 на Луне больше, чем на Земле, и вопрос его доставки со спутника на нашу планету является актуальным в течение многих лет.
