氦-3是一种稀有气体，交易价格约为每公斤28亿日元。这种资源有望用作量子计算机的冷却剂和聚变燃料，正在引发一场新的太空竞赛。由于地球上几乎无法开采，由前蓝色起源高管领导的美国初创公司Interlune正在接受世界上首次商业开采月球的挑战。这一宏伟计划的背后是技术挑战和赢得巨额资金业务的几率。

■ 在月球上开采氦-3的计划已经启动 在总部位于西雅图的 Interloon 的办公大厅里，一个约 90 厘米宽的桌面立体模型。该模型展示了该公司将如何实现月球采矿，展示了一辆棱角分明的自动驾驶汽车刮掉月球表土并释放出含有宝贵氦气的气体。 此外，太阳能电池板安装在带轮子的平台上。旁边是一个类似于军用导弹发射器的盒子，里面装有一枚小火箭，用于将充满气体的瓶子送回地球。

●稀有氦-3年价值百亿美元 然而，interloon 的尝试绝不是儿戏。该公司旨在在月球上开采的氦 3 是一种与派对气球中使用的氦气密切相关的同位素，是一种在工业领域有用的稀有物质。根据咨询公司 Edelgas Group 的数据，到 2024 年，氦 3 的交易价格为每升 2,500美元，每公斤约 1900 万美元。 首席执行官罗布·迈尔森预测，未来，如果该公司的五台矿机投入运行，每年将能够生产至少10公斤氦-3，其价值将达到近2亿美元。

■恶劣的环境和巨大的成本阻碍了艰难的商业化之路 然而，这一成就面临着许多挑战。月球的氦 3 含量比地球多，但仍然不够丰富。即使它能找到高浓度的区域，它也必须开发出能够处理数百万吨表土（风化层）并将其运送到月球的机器，以确保商业上可行的数量。这项工作还需要完全自主，因为月球上没有人类工人。月球尘埃比地球上任何其他物质都更具磨蚀性，给机器带来了沉重的压力。 “这正是我们所处的位置，”Interloon 首席执行官迈尔森告诉福布斯。 该公司的另一个重要工具是超低温蒸馏装置，它与压缩机的轰鸣声和高亢的轰鸣声产生共鸣。据估计，研磨月球风化层获得的气体中，氦-3含量不到1%，浓度估计仅为十亿的1至几百亿分之一。

因此，为了将其与气球中使用的氦气和氢气分离，需要将所有气体冷却到零下268摄氏度或更低，将其他气体液化，并仅提取氦-3。 “这对我们来说可能是最困难的挑战，但我们正在取得巨大进展，”Interrune 首席技术官 （CTO） Gary Lai 说。 但即使第一个月球采矿场能够建成，“仍然不清楚它在经济上是否可行，”科罗拉多矿业大学空间资源教授克里斯·德赖尔说。该设备的成本和可靠性尚不清楚，我们也不知道实际风化层中有多少氦-3，以及它将如何影响业务的盈利能力。 “前几次你没有盈利并不奇怪，但如果你慢慢来，这是可能的，”他说。 Starpath 和 iSpace 等几家初创公司已经在努力利用月球水和矿物制造火箭燃料和结构。

此外，像 AstroForge 这样的公司正试图从小行星上开采贵金属，以减轻地球采矿的负担。然而，尽管面临许多挑战，Interloon 仍被视为将资源带回地球业务中最成功的公司之一。 原因之一是该公司在实现月球采矿之前已经具备了将其技术货币化的手段。

■氦3从量子计算机到核聚变的多样化应用

氦 3 轻质且价值高，被广泛认为是第一个进入太空的资源。 这种元素是在太阳内部的熔炉中产生的，并被太阳风带到月球，但在地球上，它不会到达地表，因为它被大气和磁场阻挡。 科学家们正在研究从核武器和核电站中使用的氚衰变中回收氦 3 的方法，但每年的量不到 20 公斤。

氦 3 的主要用途是作为安全扫描仪来检测核弹和走私放射性材料发射的中子。 自 9/11 以来，在港口和边境口岸部署了数以万计的探测器。

然而，作为另一种应用，对其强大冷却能力的需求也在增加。 谷歌、亚马逊和 IBM 等公司正在使用 helium-3 将量子计算机冷却到接近绝对零度并更高效地运行。 最终目标是使用氦-3作为聚变发电的燃料，在不产生辐射的情况下产生能量。

●Reddit 联合创始人也投资

Interloon 迄今为止已累计筹集资金 1800 万美元（约合 26 亿日元），其中 1500 万美元（约合 22 亿日元）是在 Reddit 联合创始人 Alexis Ohanian 的风险投资（VC）Seven Seven Six 于 2024 年领投的种子轮融资中筹集的。 VC 的合伙人 Caitlin Holaway 认为在月球上开采氦 3 是不可避免的，并相信 Interloon 出色的管理团队拥有将该计划付诸行动的经验。

控制美国氦 3 供应的能源部今年春天签署了一份合同，将在 2029 年以市场价格从 Interloon 接收 3 升氦 3。 美贝尔还为量子计算机制造冷却系统，该公司签订了一份在未来十年内购买数千升的合同。

然而，要实现这一计划，还需要更多的资金。 首席执行官迈尔森没有具体说明具体规模，但正在与 Interloon 签订 NASA 研究合同的科罗拉多矿业大学教授德赖尔表示，为了部署公司设想的完整采矿系统（五台挖掘机和加工设备、太阳能电池阵列供电和运输），“数亿美元（数千亿日元）的资金”估计有必要。

● 通过应用地面技术在到达月球之前实现货币化来确保资金

该公司计划在登月之前通过向客户提供其技术来获得部分资金。 Interloon 向从天然气中提取氦气的公司吹捧，他们的蒸馏设备可以分离出非常少量的氦 3。 首席执行官迈尔森认为，使用这种机制的客户公司每年可以生产一公斤氦-3，价值约2000万美元。

Interrune 旨在实现的另一个短期项目是在地球上创造“月球土壤”。 该公司需要一种已经注入大量气体的月球风化层模拟物来测试矿机。 其他公司和政府机构也要求它来测试他们自己的太空设备。 因此，Interloon在该领域获得了德克萨斯航天委员会的480万美元的资助，并致力于风化层模拟物的开发和批量生产。

前宇航员施密特的概念，工程机械巨头维米尔合作开发 Interloon 的创始人并就该技术提供建议的是 89 岁的前宇航员哈里森·施密特 （Harrison Schmidt）。他担任公司执行主席。施密特是 1972 年阿波罗 17 号任务（美国最后一次载人登月任务）中唯一一位在月球上行走的地质学家，自 1980 年代以来一直是月球氦气开采的倡导者。

他与威斯康星大学的一个研究小组合作，探索使用氦 3 进行核聚变的可能性，并设计了采矿装置的概念。 当迈尔森于 2018 年离开蓝色起源时，施密特说服他考虑月球采矿。 他还帮助确定了月球赤道区域的外向点，那里的氦 3 被认为浓度比阿波罗计划中收集的浓度高出两到三倍，并且还为在闰月间收集氦 3 的方法的开发做出了贡献。

●农用联合收割机是灵感的源泉，但减轻重量和耐用性是问题 Interrune 还在制造月球表面挖掘机方面找到了理想的合作伙伴。威猛 （Vermeer） 的首席执行官杰森·安德林加 （Jason Andringa） 为建筑、采矿和农业行业销售了 10 亿美元。安德烈温加曾参与美国宇航局的火星探测器，长期以来一直有兴趣在月球和火星上提供爱荷华州公司的设备。 Interloon 将这台机器称为“收割机”，因为正在开发的矿机的工作原理类似于农业联合收割机。

机器在行驶时吸入风化层，并将加工后的材料向后排放。穿过的痕迹成为地球表面，仿佛犁过一块田地。它的大小与电动汽车差不多，重达数吨，因此对于矿机来说是轻量级的。发射到太空的设备必须是轻量级的，但月球上的重力是地球的六分之一，所以如果太轻，就会引起问题。钻孔过程中施加向下的力时，很难将设备牢固地固定在地面上。 此外，仪器还必须承受月球特有的恶劣环境。月球表面大部分没有被风或水风化，因此其角落布满了带有尖角的细尘。

施密特说，在阿波罗计划期间，这些灰尘磨损了宇航服靴子和样品容器的密封件，阻碍了采集设备的移动。 另一个问题是，由于月球赤道附近的温度变化较大，金属部件会反复膨胀和收缩，白天达到121摄氏度的高温，晚上则降至零下246摄氏度。 美国宇航局已经建立了密封火星车和着陆器上的灰尘进入机械装置的技术，但他们从未通过破碎开采。德雷尔教授指出，“科学任务只处理小克范围内的样品。”

另一方面，Interloon 的目标是用其收割机每小时钻探多达 100 吨风化层，并正在与其合作伙伴威猛 （Vermeer） 合作设计一种机器人来更换磨损部件。 这个设备要多少钱？ 首席执行官迈尔森只说，“现在讨论还为时过早”，但德雷尔教授估计，早期收割机将耗资约2000万美元。 但如果大规模生产成为可能，成本可能会大幅下降。“从总体上看，机器本身的成本并不是什么大问题，”安德林加说，并强调启动设备的成本与迄今为止相同的成本。

SpaceX 的大型火箭“星际飞船”掌握着 2030 年代的关键全面运行

■SpaceX大型火箭“星际飞船”掌握关键，2030年代全面运行 Interrune 的开发时间表基于这样的假设，即 SpaceX 的大型火箭 Starship 将在 2030 年代初能够提供月球运输服务。 该公司的目标是届时开始全面运营，但最近星舰试射中的一系列失败威胁到这一目标的实现。 此外，Interloon 期待未来增长的原因之一是 Starship 将带来的发射成本大幅降低。 SpaceX 最初估计到达近地轨道的成本约为 1 亿美元，但最终目标是将其降至 2000 万美元。

此外，有效载荷能力将达到100吨，这将使Interrune采矿基地所需的设备能够在一到两次发射中运输。 迈尔森表示，蓝色起源还可以使用月球着陆器或其他正在开发的小型飞机，这将增加发射次数并增加成本。 另一个重要问题是矿场的选择是否正确。 Interloon 计划在今年晚些时候将 Astrolab 火星车上的光谱相机送上月球，看看对月球地质的远程观测是否正确。 此外，它计划在 2027 年向候选地点之一派遣探测任务，分析实际的月球表土样本。

●氦-3开采只是第一步，还考虑建设月球基础设施 Interloon 不仅想承担采矿工作，还想帮助美国在月球上快速建设基础设施。 迈尔森表示，该公司与威猛 （Vermeer） 合作开发的钻井技术还可以帮助在月球和火星上修建道路，以及挖掘沟渠以铺设管道。 该公司计划最终扩展到工业金属、稀土和用作火箭燃料原材料的材料的开采。

第一步是开采氦-3。 施密特从小就帮助他的父亲（一名采矿地质学家）在美国西南部勘探铜和其他金属。 他现在很高兴自己也许能够实现自己长期以来的梦想，即在月球上挖掘巨大的矿床。 而且相信，它会对地球产生很大的影响。 “如果我们有稳定的供应，一切新事物都将成为可能，”施密特说。

原文：https://www.toutiao.com/article/7547187191954326068/

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