月球“挖矿”如何运回地球？中国专家给出新思路

现代快报讯（记者 是钟寅 文/摄）氦-3是科幻作品中的“常客”，作为可控核聚变燃料，被视为“完美能源”。它在地球上的含量非常稀少，在月球上却很丰富。如何利用月球上的氦-3资源？10月23日，深空探测高端研讨会在合肥举办，深空探测实验室的专家分享了新思路。

氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的可控核聚变发电燃料。据估算，月壤层氦-3总含量约为100万—500万吨，可供人类使用千年以上。然而，如何利用氦-3却是一个难题。从氦-3的提取分离到运回地球，其中有无数难关需要攻克。目前，探月设备从月球返回，都是采用月基火箭发射返回或者交会对接返回的技术，但如果是把大量货物从月球运回地球，现有技术并不理想。

△褚英志

“月面制备、发射火箭，工程实施上规模过于庞大，技术实施的复杂度高，工程合理性有待优化。”深空探测实验室总体技术研究院专家褚英志介绍，传统地月空间运输方式发射间隔时间长，可重复度很低，很难持续，在月面受燃料补给等限制，粗略估计运输成本不会低于5万美元/kg。因此，要利用氦-3，需要一种更经济的运输方式。

在深空探测高端研讨会上，褚英志给出了“嫦娥抛绣球”的思路。他认为，可以建设月基磁悬浮旋转抛射返回系统，利用月球高真空、弱重力的特点，只需要2.4km/秒的速度，就能把装满氦-3的货仓“抛回”地球。

这种设备的原理，与链球运动员的投掷动作类似，运动员急速旋转，抛飞链球，而磁悬浮旋转抛射装置，抛出的是装着氦-3的返回舱。

△月基磁悬浮旋转抛射返回系统

褚英志介绍，将返回器安装在旋臂一端，逐渐加速旋转至大于月球逃逸速度后，与月面成一定角度发射出去，只要能做到“高精度、高稳定”地抛出，返回器就能顺利进入月地转移轨道，经历一段飞行之后，以适当的攻角再入地球大气。必要时可设计发动机点火，微调整姿态和轨道。

与现有返回技术相比，这种新思路若能实现，将具有诸多优势。褚英志表示，这套系统的单次发射成本低，在维护良好的情况下，可实现不限次数的长期使用。而且它的发射频率也更高，理论上单套系统即可实现2次/天以上的高频次重复发射。而且，该系统仅消耗电能，建设规模小。展望应用前景，他预测，以月球基地的氦-3年产量在3~5吨计算，市场价值预估超过千亿。考虑其他资源产出，预计年资源产出收益规模超千亿。

褚英志表示，这项技术目前还面临高速平稳旋转、高精度抛射、月面极端环境等难题需要攻克，但其意义重大，将带动深空原位资源利用，为人类走向深空、开辟第二家园创造条件。他指出，这有望改变传统深空探测的模式，从纯科学问题牵引技术发展，变为“研以致用”的发展，创造经济价值，大幅增强深空探测的原动力。

（校对 张静超）