中国国家航天局、国家原子能机构近日联合发布嫦娥五号的最新科学成果：中核集团核工业北京地质研究院在月球样品研究中发现新矿物，并将其命名为“嫦娥石”，同时还获得了嫦娥五号月壤中未来聚变能源资源——氦-3的含量和提取参数，为我国后续月球氦-3资源的遥感预测和资源总量估算，以及氦-3资源未来开发和经济评价提供了基础科学数据。这些消息不由得让人产生联想：在月球乃至更远的小行星上采矿，距离现实还有多远？
如何从月球开采“无尽的能源”
美国“太空”网站在介绍为何美国国家航空航天局（NASA）要急着“重返月球”时，特意提到了月球资源的商业开采前景，其中最受关注的当属月球上储量丰富的氦-3资源。
据介绍，可控核聚变具有能量密度大、清洁、燃料丰富、安全性高等突出优点，被认为是人类的终极能源，而氦-3能提供“最清洁的可控核聚变能源”。它作为可控核聚变的燃料之一，产生的能量是铀-235核裂变反应的12.5倍。更重要的是，与氘、氚等核聚变燃料不同，氦-3在聚变反应中不会产生中子二次辐射危险，更加清洁和可控。100吨氦-3核聚变产生的能量即可供应全球使用1年。另外，氦-3是获得极低温环境的关键制冷剂，是超导、量子计算等前沿研究领域的必需物质。
美国艺术家设想的月球采矿基地。
业内专家告诉《环球时报》记者，地球上氦元素主要是氦-4，氦-3储量只有0.5吨左右。但在地球上稀缺的氦-3，在月球上却是储量惊人。专家介绍说，月球上的氦-3主要来自太阳风的辐照。作为太阳核聚变的产物，携带氦-3的太阳风持续向宇宙空间喷发。当太阳风吹到月球时，由于月球没有大气和磁场，它就如同一个超级收集器，将氦-3存储在月球表面的月壤里。科学家估计，在月球形成的数十亿年间，可能遭到多达数亿吨氦-3粒子的撞击，其中相当部分被保存在月壤中。而地球的大气层和磁场虽然保护了生命的演化，但同时也将携带氦-3的太阳风阻挡在外，这也是地球上氦-3稀缺的主要原因。
美国“阿波罗”计划和苏联“月球”系列探测器取回的月球样本也都证明，氦-3在月球表面的含量远高于地壳含量，预计在月壤中的氦-3总量在65万-322万吨左右。这意味着从月球获得的氦-3足以满足地球上万年的能源需求。因此在近年的月球商业开发热潮中，不少企业都提出了从月球上提取氦-3的设想。美国“国会山”网站称，一家美国核能公司此前已经就开采月球氦-3资源签署了一份意向性协议，其中设想利用特种月球车收集月球表层的月壤，将它们运送到处理室中分离出氦-3并储存起来，等待运载火箭将其送回地球。据称，在月球收集氦-3的相关设备已经在地面进行了实际测试。
但英国伦敦大学的伊恩·克劳福德教授对于从月球提取氦-3的经济可行性提出质疑。他表示，由于氦-3在月壤中没有形成类似地球矿脉那样的富集区域，因此想要分离足够的氦-3就必须处理海量的月壤，这意味着需要相当庞大的处理设施。相关研究报告显示，如果要达到每年从月球收集100吨氦-3的能力，考虑到月壤的氦-3含量非常少（虽然相比地球含量已经很高了），需要上千辆专用矿车才能满足需求。再加上庞大的处理设备以及往返地月的太空运载工具，前期投入可能高达上万亿美元。
克劳福德还提到，当前对于月球氦-3储量的估算主要都是基于美国和苏联从月球低纬度地区带回的样本。但氦-3在月球上是否可能存在分布不均的情况？这还需要未来进一步对于月球南北极地区样本的考察。
专家介绍说，中国对嫦娥五号探测器获得的月球样本的最新研究成果，有助于推进月球氦-3的开采。此前的研究认为，想要从月壤中分离氦-3，必须提供700摄氏度以上的高温环境，这样不但耗能较高，而且速度慢，不利于在月球上原位开采。而中国科学院宁波材料技术与工程研究所、航天五院钱学森实验室、中国科学院物理研究所和南京大学等联合团队发现，月壤中钛铁矿颗粒表面存在一层非晶玻璃，它具有极高的稳定性，在月球上捕获并保存了丰富的氦-3资源。因此通过机械破碎法，可在常温下提取以气泡形式储存在钛铁矿颗粒中的氦-3，而不需加热至高温。而且钛铁矿具有弱磁性，可通过磁筛选与其他月壤颗粒分开，便于在月球上原位开采。根据月球钛铁矿总量估算，以气泡形式储藏的氦-3总量或高达26万吨，如果全部用于核聚变，可以满足全球2600年的能源需求。这些结果不但为月球上氦-3的富集机理提供了新的见解，也为未来月球氦-3的原位开采利用奠定了理论基础，对探寻月球资源的有效利用路径具有重要意义。
月球还有哪些矿产值得开采
除了氦-3之外，月球上还有大量矿产存在开采价值。其中备受关注的就是稀土元素和放射性元素。众所周知，稀土元素具有独特的磁性或催化性能，是电子器件中的关键成分，也在导弹、智能武器、导航仪、喷气发动机等军事高新技术领域有重要应用价值。但这些稀土元素的开采难度大、成本高，而且在地球上的分布很不均匀。
英国广播公司网站称，月球上的稀土元素和放射性元素广泛存在于克里普岩中。据介绍，月球形成之初，曾被深达数百公里的岩浆洋覆盖。随着温度降低，岩浆开始固化，形成岩石。当岩浆洋结晶程度达到约98%时，不相容元素（不喜欢进入固体,而喜欢进入熔体的元素）在残余熔体中高度浓缩，最终在月壳和月幔之间形成克里普岩夹层，它因富含钾、稀土元素和磷而得名。据估算，月球克里普岩中蕴藏的稀土元素、钍、铀的资源量分别约为6.7亿吨、8.4亿吨和3.6亿吨。
小行星开采基地想象图