按照美国人的算法,若有百吨氦-3,便能满足地球上一年的能源需求。若月球上氦-3的储量有百万吨,可以提供地球人类社会持续发展上万年的能源需求!
而且,在发电量相同的情况下,使用氦-3不但清洁、安全、高效,其花费也只是目前核电站发电成本的10%。如以石油价格为标准,每吨氦-3的价值约在40亿—100亿美元之间,可谓是月球上的“超级油田”。若真有“输油管道”通到地球,此前地球上盛产石油的地区多坐在火药桶上,将可以一改为鸟歌与虫鸣清越而悠扬的自然保护区;总为能源危机而拧眉攒目的各国首脑、部长们,将从此满脸火气尽消……
黎明露水欲滴的玫瑰是诱人的,想摘下来却有刺。
现在这“刺”在于,仅以运输而言,目前从地球到月球单程的费用为每吨2000-4000万美元。如何从月壤中采掘、分离、纯化氦-3并储存,怎样用以实现核聚变,还有许多关键技术有待突破。核聚变的理论问题70年前已经解决。50年前即已问世的氢弹便是按此理论设计的。目前,包括中国在内的7个国家在法国共建了一套热核聚变反应堆,总投资达百亿美元。一个普遍的看法是,可控核聚变发电商业化可能还要30年,但其余问题10年后在实施上会有突破性解决。
月球上的能源还有太阳能。
在地球上使用太阳能要受到诸多限制,如受大气层的遮挡,天气变化,特别是雨天阴天不能用,还有太阳的照射角度等。但月球表面属于超高真空,没有大气层遮挡,月球表面没有任何建筑物,白昼太阳照射的地方温度达到110℃—130℃,太阳能不但稳定,而且能量密度要比地球上大得多。
更大的好处是月球的白天很长,一个白天相当于地球上的14天半,一天等于地球上的一个月。如果在月球表面建三个并联式的发电厂,每相距120度经度建一个发电厂,至少有一个发电厂被太阳照着,更多的时间是有两个发电场发电厂裸浴在如瀑的阳光之下,这样持续发电就有了保证。
能量如何传到地球,科学家宣称已经解决,用微波或激光传回地球,地面接收后再转化成电能。有科学家建议,沿月球赤道建设一条长11000千米,宽400千米的太阳能发电板,始终可以保持半个赤道长度的太阳能发电板发电,地球上人类的子孙万代都不需要任何其他能源,永续利用这种安全、廉价、稳定、清洁和环保的太阳能。
二、月球矿产资源的全球分布和利用方案研究
月球上蕴藏着丰富的矿产资源。其中,月海玄武岩中钛铁矿的含量可达25%(体积),比我国攀枝花钒钛磁铁矿矿石更富含TiO2。玄武岩中钛铁矿的资源量达110万亿—220万亿吨,二氧化钛大约57万亿—115万亿吨,含钛铁矿的玄武岩分布面积几乎相当于中国的国土面积。尽管这一估算带有很大的推测性与不确定性,但可以肯定地说,钛,将是未来月球开发利用的最重要的矿产资源之一。月球上的钛资源对于人类社会的持续发展将取之不尽,用之不竭。
钛有着其他金属不可比拟的优点,它比钢轻43%,却比钢要坚硬30%,而且不易被侵蚀,故主要用于航天产业,被称为“航天时代”的金属。钛不但十分稀有,只是在地球外壳有少量发现,而且还很昂贵,在20世纪20年代,钛的价值远高于黄金。钛在高科技领域中应用十分广泛,可以举个突出的例子:
1963年,美国海军军械研究室在一项试验中需要一些镍钛合金丝,他们领回来的合金丝都是弯弯曲曲的。为了使用方便,就将这些弯曲的细丝一根根地拉直后使用。在后面试验中令他们瞠目结舌的一个现象出现了:当温度升到一定值时,这些已经被拉得笔直的合金丝,突然又魔术般地迅速恢复到原来弯曲的形状,而且与原来的形状丝毫不差。
再反复试验多次,结果依然如此。最后证实,镍钛合金不仅单次“记忆”能力几乎可达100%,更为难得的是这种“记忆”本领,即使重复500万次以上也不会产生丝毫疲劳断裂。
如果这还不算难得,你不妨找来一个“神童”或是“天才”,要他对以前的同一件事情说上500次试试?
在“阿波罗”登月中,要发送和接收信息,就必须在月球表面安放一个庞大的抛物线形天线,可是在仅够两个人转身的登月舱内无论如何也放不下,这在当时一度成为登月工程中的关键难题之一。
镍钛合金“记忆”能力的发现,很快导致这个难题的解决。科学家用这种合金丝制成抛物线形天线,在飞船发射之前,先将抛物面天线折叠成一个小球,这样很方便地装进了登月舱内。当登月舱在月球上成功着陆,只需利用太阳光的辐射对小球加温,球形天线一下“开屏展翅”,恢复到了原始的抛物面形状。
1969年7月20日,当乘坐“阿波罗11号”登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗踏上月球,并发出人类有史以来最为激情与经典的声音:“对我个人来说,这只是迈出的一小步;但对全人类来说,