據美國生活科學網報道，正當人類為煤炭、石油和天然氣等傳統化石燃料逐漸枯竭而擔憂之時，月球巖土給人們帶來無限的希望：科學家們研究美國阿波羅號飛船從月球上取回的巖土發現，巖土中含有大量的氦-3，這是核聚變發電的寶貴燃料。
近些年來新一輪探月活動之所以越來越熱鬧，除了科學研究方面的強烈追求外，經濟利益方面的追求是個重要因素，而大力開發利用月球上的寶貴物質氦-3作為地球上替代能源，則是經濟利益追求的一個重要方面。月球一旦成為大家的目標地，幾大航天大國正在考慮在月球上建立基地，以開採月球燃料用於未來的核反應堆中。
21世紀的完美燃料
氦-3是氦的同位素，相對其它核能來說，氦-3能在核聚變反應中釋放更多的能量，而且幾乎不產生放射性污染，被認為是21世紀人類社會的完美燃料。美國威斯康星州大學核能技術學院院長傑拉爾德·庫爾辛斯基說：「如果我們能表明我們能燃燒氦-3，它將比其它核燃料更加清潔和安全。」
庫爾辛斯基表示，儘管它非常有吸引力，但氦-3往往被核能專家所忽視，原因之一是地球上的氦-3很少。而且少量的氦-3還是當成核武器中多餘的副產品收集起來的，價格賣到了每克大約1000美元。
而太陽風可以持續供應氦-3，但地球磁場偏轉了這些粒子。好在月球上不是這種情況。庫爾辛斯基表示，在45億年歷史中，月球收集到的氦-3大約有100萬噸到500萬噸。其證據是在月球岩石中發現了10億分之10-20的氦-3。
據專家們測算，如果在10-15平方公里範圍內挖掘並加工深度為3米的月球巖土，就可以提取約1噸的氦-3，足以保證一個功率1000萬千瓦的發電機組工作1年。每燃燒1公斤氦-3就可產生19兆瓦的能量，足夠供莫斯科市照明用6年多。用美國的航天飛機往返運輸，一次可運回20噸液化氦-3，可供美國半年的電力。按照這樣的推算，月球上的氦-3可以供地球用上幾千年甚至上萬年。
開採月球氦-3經濟划算
美國宇航局月球與行星研究院的保羅·斯普迪斯說：「氦-3存在於月球上，但濃度較小，這意味著要加工數億噸月球土壤才能提取一噸氦-3。」而這種提取需要將月球塵埃顆粒加熱到大約700攝氏度。
專家們對在月球上採掘加工氦-3並運回地球發電進行了成本對比分析，得出的結論是在經濟上完全划算，因為在發電量相同的情況下，使用月球上的氦-3，其花費只是目前核電站發電成本的10%。為此，包括中國、美國、俄羅斯和印度在內的一些國家都已經提出要用氦-3當作月球探測的潛在回報。
庫爾辛斯基及其同事已經設計出了月球車，可以月球上行走，收集月球土壤並通過集中陽光來加熱它。庫爾辛斯基估計，這種開採工作將獲得的能量是其消耗能量的300倍，包括往返月球所需要的所有能量。相比之下，采煤的收穫能量回報是消耗能量的15-20倍。他的小組估計從月球採集回來1噸氦-3的總體成本大約為8億美元。這個數字聽起來很大，但如果將出售此核能的價格相當於每桶石油100美元的價格的話，1噸氦-3的價值將達到100億美元。
庫爾辛斯基說：「我們真正的挑戰不是獲得氦-3，而是要證實我們能燃燒它。」
解決方案
目前所有的核電站都基於核裂變的，即大原子核裂變成較小的原子核。而優選方案是核熔合，即小原子核熔合成較大的原子核，同時釋放大量的能量。商業化核熔合反應堆還沒有建立過，但國際熱核聚變實驗堆(ITER)原型已經在法國卡達拉捨(Cadarache)開始建造。此計畫將在2016年前產生所需的1億度高溫的等離子體。
在國際熱核聚變實驗堆中將要發生的反應是2個氫同位素－－氘和氚的熔合。值得關心的是氚具有放射性，是核武器中的一種成分，因此處理它時得格外小心。
另一個問題是從氘-氚熔合反應中釋放出來的高能量中子。這些中子猛烈撞擊此反應堆的牆壁，會導致建築損壞。庫爾辛斯基表示，此反應堆的牆壁可能每隔一二年就要重新替換。這就是為何庫爾辛斯基和其他人提倡用無放射性氦-3代替氚的原因。
美國Emc2熔合公司的裡奇·納貝爾說：「其優勢是它產生的中子很少。這不僅可以減少輻射問題，還可大大簡化其加工工藝。」而且，氦-3熔合的反應產物帶電，因此它們的能量能直接轉化成電，根本不需低效率地將開水變成蒸汽。
很難燃燒
不過，燃燒氦-3需要的起始能量比燃燒氫同位素要高。這就是為何國際熱核聚變實驗堆當時沒有考慮採用氦-3當可能性燃料的原因。然而，庫爾辛斯基小組在開發不同的方法－－叫慣性靜電限制(inertial electrostatic confinement，簡稱 IEC)，用於完成核熔合反應。這可以有效限制核子外洩，而且成本也比傳統方法更低。取代用磁場來禁閉高熱的等離子體，如國際熱核聚變實驗堆計畫中所採納的，慣性靜電限制(IEC)通過磁場彼此加速核子來工作。
庫爾辛斯基和他的合作者已經在他們的小規模原型系統中設法維持了核熔合反應。不過，大多數研究人員認同氦-3不可能成為核熔合反應堆的首要燃料。斯普迪斯說：「氦-3在下一個世紀可能成為一種重要的能源。但這個時候現在還沒有到來。我想這還有待時日。」
