研究表明，大約50年后，人類目前廣泛使用的傳統(tǒng)能源煤、石油和天然氣將面臨嚴(yán)重短缺的局面。嚴(yán)峻的能源危機(jī)迫使人類將目光轉(zhuǎn)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(biāo)。

　　解決能源危機(jī)困難重重

　　目前，科學(xué)家正在努力尋找解決能源危機(jī)的辦法，而月球以其獨(dú)特的環(huán)境特征、巨大的能源儲(chǔ)庫，自然成為人類尋找地外能源的首選目標(biāo)。

　　本來，科學(xué)家一直將希望寄托在太陽能和核反應(yīng)堆上（包括核裂變發(fā)電和核聚變發(fā)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(wěn)定因素；利用核裂變反應(yīng)獲得電力的方法往往產(chǎn)生大量放射性廢料，容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。而目前正加速發(fā)展的利用氘和氚熱核聚變反應(yīng)堆生產(chǎn)能源的方法，同樣因形成強(qiáng)大的中子輻射而存在放射性問題。

　　在月球上建太陽能發(fā)電廠

　　由于月球表面幾乎沒有大氣，太陽輻射可以長(zhǎng)驅(qū)直入。計(jì)算表明，每年到達(dá)月球范圍內(nèi)的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦，相當(dāng)于目前地球上一年消耗的各種能源所產(chǎn)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(jì)算，假設(shè)在月球上使用目前光電轉(zhuǎn)化率為20％的太陽能發(fā)電裝置，則每平方米太陽能電池每小時(shí)可發(fā)電2.7千瓦時(shí)，若采用1000平方米的電池，則每小時(shí)可產(chǎn)生2700千瓦時(shí)的電能。

　　由于月球自轉(zhuǎn)周期恰好與其繞地球公轉(zhuǎn)周期的時(shí)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(dāng)于地球一個(gè)月的長(zhǎng)度，這樣它就可以獲得更多的太陽能?？茖W(xué)家認(rèn)為，如果在月球表面建立全球性的并聯(lián)式太陽能發(fā)電廠，就可以獲得極其豐富而穩(wěn)定的太陽能，這不但解決了未來月球基地的能源供應(yīng)問題，而且隨著人類空間轉(zhuǎn)換裝置技術(shù)和地面接收技術(shù)的發(fā)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(xiàn)實(shí)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(yīng)堆，這種反應(yīng)堆沒有中子輻射，不會(huì)造成環(huán)境危害。但遺憾的是地球上3He儲(chǔ)量極為有限，地球天然氣中理論上的總含量?jī)H為10—15噸，而月壤中富含3He。

　　除了極少數(shù)非常陡峭的撞擊坑和火山通道的峭壁可能有裸露的巖石外，整個(gè)月球表面都被月壤覆蓋，在月海區(qū)平均厚約5米，月陸區(qū)厚約10米。這些土壤長(zhǎng)期接受太陽的照射，富集由太陽風(fēng)粒子直接注入的揮發(fā)性化學(xué)元素和同位素，在這些稀有氣體中就有大量的3He。據(jù)估算，月壤中3He的資源總量可達(dá)100萬—500萬噸。3He是一種清潔、安全和高效的核聚變發(fā)電的燃料。據(jù)專家計(jì)算，如果采用D—3He（氘和3He進(jìn)行核聚變反應(yīng)產(chǎn)生電能）核聚變發(fā)電，美國(guó)年發(fā)電總量?jī)H需消耗25噸3He；中國(guó)1992年的年發(fā)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(jià)和空間運(yùn)輸成本算，1噸3He的價(jià)值約40億美元，而且隨著空間技術(shù)發(fā)展，空間運(yùn)輸成本肯定將大大下降。最近法國(guó)科學(xué)家宣布，2030年將使利用3He進(jìn)行核聚變發(fā)電商業(yè)化。這樣，開發(fā)利用月壤中的3He將是解決人類能源危機(jī)的極具潛力的途徑之一。

（中科院國(guó)家天文臺(tái)　鄒永廖　劉建忠 環(huán)球時(shí)報(bào)）