資料來源：新華網

2002年8月27日

未來月球基地及太陽能發電廠示意圖

研究表明，大約50年后，人類目前廣泛使用的傳統能源煤、石油和 天然氣將面臨嚴重短缺的局面。嚴峻的能源危機迫使人類將目光轉 向浩瀚的宇宙，而月球是人類尋找地球以外能源的首選目標。 解決能源危機困難重重 目前，科學家正在努力尋找解決能源危機的辦法，而月球以其獨特 的環境特征、巨大的能源儲庫，自然成為人類尋找地外能源的首選 目標。 本來，科學家一直將希望寄托在太陽能和核反應堆上（包括核裂變 發電和核聚變發電）。然而，濃密的地球大氣層致使在地球上利用 太陽能有許多不穩定因素﹔利用核裂變反應獲得電力的方法往往產 生大量放射性廢料，容易造成嚴重的環境污染。而目前正加速發展 的利用氘和氚熱核聚變反應堆生產能源的方法，同樣因形成強大的 中子輻射而存在放射性問題。 在月球上建太陽能發電廠 由于月球表面几乎沒有大氣，太陽輻射可以長驅直入。計算表明， 每年到達月球范圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦，相當于 目前地球上一年消耗的各種能源所產生的總能量的2.5萬倍。按太 陽能能量密度為1.353千瓦/平方米計算，假設在月球上使用目前光 電轉化率為20％的太陽能發電裝置，則每平方米太陽能電池每小 時可發電2.7千瓦時，若采用1000平方米的電池，則每小時可產生 2700千瓦時的電能。 由于月球自轉周期恰好與其繞地球公轉周期的時間相等，所以月球 的白天是14天半，晚上也是14天半，一天相當于地球一個月的長度 ，這樣它就可以獲得更多的太陽能。科學家認為，如果在月球表面 建立全球性的并聯式太陽能發電廠，就可以獲得極其丰富而穩定的 太陽能，這不但解決了未來月球基地的能源供應問題，而且隨著人 類空間轉換裝置技朮和地面接收技朮的發展與完善，還可以用微波 傳輸太陽能，為地球提供源源不斷的能源。 月壤中富含氦─3 現實可行的解決未來能源問題的途徑是建造和使用氦─3同位素（ 3He）的熱核反應堆，這種反應堆沒有中子輻射，不會造成環境危 害。但遺憾的是地球上3He儲量極為有限，地球天然氣中理論上的 總含量僅為10─15噸，而月壤中富含3He。 除了極少數非常陡峭的撞擊坑和火山通道的峭壁可能有裸露的岩石 外，整個月球表面都被月壤覆蓋，在月海區平均厚約5米，月陸區 厚約10米。這些土壤長期接受太陽的照射，富集由太陽風粒子直接 注入的揮發性化學元素和同位素，在這些稀有氣體中就有大量的 3He。據估算，月壤中3He的資源總量可達100萬─500萬噸。3He是 一種清潔、安全和高效的核聚變發電的燃料。據專家計算，如果采 用D─3He（氘和3He進行核聚變反應產生電能）核聚變發電，美國 年發電總量僅需消耗25噸3He﹔中國1992年的年發電總量只需8噸 3He，全世界一年有100噸3He就夠了。以目前全球電價和空間運輸 成本算，1噸3He的價值約40億美元，而且隨著空間技朮發展，空間 運輸成本肯定將大大下降。最近法國科學家宣布，2030年將使利用 3He進行核聚變發電商業化。這樣，開發利用月壤中的3He將是解 決人類能源危機的極具潛力的途徑之一。 編輯:黃河 　來源:新華網 作者:中科院國家天文台 鄒永廖　劉建忠