Гелий-3 — источник энергии будущего, который мы могли бы использовать уже сегодня.

Наверняка вы видели научно-фантастический фильм «Луна 2112», в котором был показан процесс добычи Гелия-3 на лунной поверхности. Но мало кто знает, что это не такая уж и фантастика и что уже сейчас люди обладают технологиями, которые позволяют добывать это вещество.

Открытие экологического и безопасного топлива

Представьте, что существует чистый и безопасный источник топлива, 40 тонн которого достаточно, чтобы полностью покрыть все энергетические потребности США за год. Все верно, всего лишь 40 тонн. И такое топливо существует, прямо у нас над головой. Оно называется «Гелий-3» и им изобилует наша Луна (предположительно, 1 миллион тонн).

Что такое Гелий-3?

Если не углубляться в детали, то это газ, возникающий в результате долгого облучения солнечными ветрами. Земная атмосфера защищает нас от них, в то время как лунная поверхность облучается на метр вглубь. Залежи Гелия-3 не находятся под землей в виде какого-то пласта, ведь Луна постоянно бомбардируется метеоритами, которые перемешивают лунный грунт. Данный процесс происходит на протяжении миллиардов лет, так что лунная поверхность насыщена этим веществом.

Добыча Гелия-3 на Луне

Каким образом мы можем получить Гелий-3 на Луне? Что необходимо сделать, чтобы его можно было использовать в качестве топлива? Все должно происходить в три этапа: добыча, переработка и доставка на Землю.

Как его добывать? Гелий-3 и другие газы высвобождаются при нагревании до 700°C. При охлаждении все другие газы конденсируются, а Гелий-3 остается. После отделения Гелия-4 (есть несколько методов, основанных на разных температурах кипения изотопов Гелия-3 и Гелия-4 и на сверхтекучести Гелия-4), конечный продукт отсылается на Землю. Луноход, разработанный инженерами из Университета штата Висконсин, уже может проделывать всю эту работу. Он сконструирован для объезда лунной поверхности, сбора и очистки Гелия-3.

Профессор Джеральд Кульчински, занимающийся ядерной инженерией, был отобран NASA в качестве члена консультативного совета по вопросам Гелия-3. Он уже более 20-ти лет работает над проблемами добычи и использования этого вещества.

 Проблемы

Главной проблемой перспективы добычи Гелия-3 и транспортировки его на Землю является нехватка студентов инженерных специальностей, заинтересованных в этом проекте, считает профессор Кульчински. Он пытается побороть эту проблему с помощью различных образовательных программ в своем университете, вовлекая общественности в процесс. Еще одним камнем преткновения служит врожденное недоверие к государственным учреждениям. NASA и DOE (Министерство Энергетики США) не доверяют друг другу, из-за чего затрудняется их совместная работа. И тут не может помочь даже перспектива добычи идеального источника энергии.

Как это можно использовать в качестве топлива?

Допустим, все трудности преодолены, и мы получили колбы с Гелием-3. Что делать дальше? На данный момент существует всего один термоядерный реактор, способный работать на этом веществе. Он находится в лаборатории профессора Кульчински. Для удержания плазмы его реактор использует электростатическое поле вместо электромагнитного. Несмотря на свои небольшие размеры, он может производить 200 миллионов реакций в секунду. Он использует 1 киловатт мощности для производства одного милливатта. Несмотря на такой дисбаланс, это соизмеримо с ядерной энергией, но при этом нет радиоактивных отходов.

То, чего добился профессор со своими аспирантами в небольших масштабах и с маленьким бюджетом, может быть улучшено и дополнено, чтобы покрыть все наши энергетические потребности. При должном уровне сотрудничества и самоотдачи, мы могли бы создать международный проект для конструирования и строительства системы добычи Гелия-3, лучшего в мире источника энергии.