近日，中国航天科技集团宣布，将在“十五五”时期启动“天工开物”重大专项的系统论证，旨在建设太空资源开发综合实验体系，重点突破小天体勘查、智能开采、低成本运输与在轨处理等关键技术。这标志着中国在太空资源开发利用，特别是关乎未来能源革命的战略资源领域，迈入系统化、工程化实施新阶段。其中，月球蕴含的核聚变潜在燃料——氦-3，成为国际太空竞赛的核心焦点之一。
一、 战略聚焦：氦-3——太空资源开发的“核能前沿”
“天工开物”专项旨在构建“探测-开采-运输-在轨处理”的全链条能力。在众多太空资源中，月球氦-3因其作为潜在核聚变燃料的巨大价值，被视为未来能源的“圣杯”，是专项关注的重中之重。
研究表明，月球表面风化层吸附了丰富的氦-3，估计储量高达100万至500万吨。中国科学院团队在嫦娥五号月壤样品中，于钛铁矿颗粒表面的玻璃层内发现了纳米级氦气泡，为未来可能的常温机械破碎提取技术提供了新思路。理论计算显示，每公斤氦-3聚变释放的能量，可满足一座城市数年的用电需求。若月球氦-3得以有效利用，其能量潜力足以支撑人类文明数千年的发展需求。
二、 国际核燃料竞速：陆地发现与太空计划并行
围绕氦-3资源的争夺已形成“陆地对决太空”的双线竞速格局：
美国商业月球采矿计划：美国公司Interlune在NASA等机构支持下，计划于2029年实现月球氦-3的商业化开采并运回地球，已获得来自量子计算等领域的商业订单，意图快速建立供应链。
陆地氦-3资源新发现：近期，加拿大Pulsar Helium公司在美国明尼苏达州发现的氦-3气藏，其品位(浓度)经权威机构验证可与月球估算值媲美。此前，澳大利亚Gold Hydrogen公司也在南澳大利亚取得浅层氦-3勘探突破。这些陆地高品位资源的发现，可能在短期内改变氦-3获取路径的经济性与可行性评估，使得相关核聚变研究有望获得更近期的燃料来源。
这场竞速不仅是资源之争，更是对未来能源技术标准、商业模式乃至规则制定权的提前布局。
三、 氦-3核聚变：理想与现实
与当前主流的氘-氚聚变相比，氘-氦-3聚变反应具有显著优势：其主要产物为带电粒子(质子和氦-4)，几乎不产生高速中子。
核心优势：这意味着理论上可大幅减少聚变堆材料的活化(放射性)问题及结构损伤，降低维护成本与废料处理难度，被誉为更“清洁”的聚变路径。
严峻挑战：实现氘-氦-3聚变的技术门槛极高，其所需的点火温度远高于氘-氚聚变，对等离子体约束与加热技术提出了前所未有的要求。目前，这仍是一项面向长远的科学探索。
四、 超越能源：氦-3的多元核与尖端科技应用
氦-3的价值远不止于聚变能源，它在多个依赖其独特核物理性质的尖端领域不可或缺：
量子计算：作为稀释制冷机的工作介质，将量子比特冷却至接近绝对零度，是量子计算机运行的基础条件。
中子探测：对热中子具有极高的吸收截面，是核反应堆安全监测、国土安全(如探测核材料)以及基础物理(如暗物质探测)实验的关键探测材料。
医学成像：超极化氦-3气体用于肺部磁共振成像，能无创、清晰显示肺部通气功能与微观结构，对呼吸系统疾病诊断具有革命性意义。
基础科研：在极低温物理、表面科学等前沿领域是独特的实验介质。
结语
“天工开物”专项的论证与推进，将中国置于开发太空核能关键资源的前沿阵地。短期内，氦-3的获取(无论是来自陆地新发现还是早期月球任务)将主要服务于量子计算、医学、科研及现有核能监测等尖端领域。长远来看，月球氦-3的大规模开发，必须与受控核聚变技术的革命性突破协同发展。这场跨越地球与月球的“核燃料”竞速，不仅关乎能源安全，更可能决定未来数十年全球在高科技与战略新兴产业中的格局。中国通过“天工开物”谋篇布局，正为参与并塑造这一未来图景奠定工程与技术基础。
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