Lehet a hélium-3 a válasz?

Az egyik leggyakoribb mantra a Hold meghódítása kapcsán, hogy az ott található hélium-3 meglehetősen hosszú időre megoldhatná a Föld energiagondjait. De hogyan oldja meg, hogyan szedjük ki a Holdból, és egyáltalán, mi az a hélium-3?

Az utolsó kérdésre a legegyszerűbb a válasz. A hélium-3 a héliumatom egyik izotópja. Az a hélium, amit a lufikba töltünk, lényegében kizárólag két protont, két neutront és az atommag körül két elektront tartalmazó atomokból áll, a hélium-3-ból viszont az egyik neutron hiányzik. A hármas izotópból jóval kevesebb van, mint a négyesből: a Földön például minden 730 ezer hélium-4-re jut egyetlen hármas izotóp. De nem pusztán a ritkasága miatt értékes. A megfejtéshez elég a Napra néznünk: a csillagunkban zajló fúzió során, ahogy a hidrogénből hélium és energia keletkezik, az utolsó lépésben két hélium-3 atom egyesül, létre hozva a hélium-4-et és kidobva két felesleges protont. A reakció szépsége, hogy egyik végtermék sem radioaktív: ez a tökéletesen tiszta energiatermelés. Erre a maghasadáson alapuló atomreaktoraink, de még a mai, kísérleti fúziós reaktorok sem képesek.

he-d-reaction.gif

A hélium-3 atomokat egymásal vagy deutérium atomokkal is ütköztethetjük. Utóbbi eset természetesen gazdaságosabb, hiszen deutériumból rengeteg van a földi vizekben.

 

A Földön nagyon nehéz hélium-3-hoz jutni: az Egyesült Államoknak például néhány éve összesen 29 kg állt rendelkezésére, de azt sem természetes forrásból szerezte, hanem a nukleáris fegyverek melléktermékeként. (A bennük található trícium, vagyis hidrogén-3 izotóp ugyanis hélium-3-má bomlik.) Ez a mennyiség semmire sem elég: a becslések szerint az USA egy éves energiaellátásához 25 tonnára lenne szükség. A többi hélium-3 viszont a Föld kérge alatt, a köpeny határán található, vagyis hozzáférhetetlen.

De van egy másik forrás is. A Naprendszerben a legtöbb hélium-3 a Napból származik, és a napszél részeként árad a bolygók felé. A Földet leárnyékolja az erős mágneses mezeje, de a Hold porába akadálytalanul csapódhatnak be és gyűlhetnek fel a hélium-3 atomok. Nosza, bányásszuk ki a Holdból – elvégre aki a hélium-3-at birtokolja, még az olajmágnásoknál is mesésebb vagyonra tehet szert!

Lunar-Harvester-by-Adam-Burn-1024x513.jpg

Mindenképp nagyüzemi bányászatra lesz szükség. (Adam Burn: Lunar Harvester).

Nem eszik azonban olyan forrón a kását. A felgyűlés relatív fogalom: egy tonna regolitban csak 28 gramm hélium található, és ebből is csak 1-50 milligramm körüli a hélium-3 izotóp aránya. Ez annyit tesz, hogy az évi néhány tonnás kitermeléshez is nevetségesen nagy mennyiséget, több tízmillió tonnányi regolitot kellene felforgatni! Nyilván egy csomó más értékes anyagot is ki lehet közben nyerni a holdporból, de nem biztos, hogy a Holdat is irtózatos méretű külszíni fejtésekkel kellene elcsúfítani. És akkor még nem is beszéltünk ezen anyagok Földre való lejuttatásának hogyanjáról és mikéntjéről.

Képernyőkép erről: 2014-04-17 00:34:57.png

A hélium-3 bányászata már a filmekbe is eljutott: Sam Bell egyszemélyes holdbázisa a 2009-es Hold című filmben.

Talán nem lesz más választása az emberiségnek a nagy mennyiségben elérhető, tiszta energia utáni hajszában. Valószínűbb azonban, hogy a holdi hélium-3-at ott helyben, a Holdon fogjuk majd felhasználni. Üzemanyagul szolgálhat például egy állandó holdi bázisnak. Az is lehet, hogy a hélium-3 bányászata a Holdon sosem lesz jövedelmező (ellentétben például a szintén üzemanyagként is hasznosítható vízjéggel). Egy-két évszázadon belül viszont lehetséges, hogy a holdi üzemanyaggal feltankolt bányászhajók indulnak majd a Jupiterhez. Az óriásbolygó szinte teljes egészében hidrogénből és héliumból áll, és így hatalmas hélium-3 készletet is magában rejt, ami sokkal könnyebben hozzáférhető a bolygó légkörében, mint a holdporban. (Így már csak az elképesztő mágneses térrel, sugárzási övekkel, jupiteri viharokkal, gravitációval és a távolsággal kell megküzdeni.)

Akárhogy is, a Hold fontos marad mindegyik terv szempontjából. A holdi bányászat pedig talán a GLXP csapatok úttörő munkája nyomán fog majd beindulni.

Forrás: ESA, NASA, io9


Ha szeretnéd a magyar zászlót a Holdon látni, támogasd a Google Lunar XPRIZE versenyben részt vevő Puli Space-t az odajutásban. A Puli esélye a Holdra jutásra az, ha más csapatok mellé társulunk be és így olcsóbbá tesszük a Holdig való eljutást, ami a küldetés legköltségesebb része.Hogy minél jobb eredményt tudjunk elérni a jövőben ismindenkinek a segítségére szükségünk van - a Tiedre is. Kis Lépés Klubunkon keresztül támogathatod további fejlesztéseinket, akár rendszeres előfizetéssel is.

Segíts Te is, hogy Magyarország lehessen az első európai nemzet, amely eljut a Holdra!

Facebook  YouTube   Google+    Twitter

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.