Финская компания Bluefors заключила рекордную сделку по закупке добытого на Луне гелия-3

Гелий-3 невероятно редок на Земле, но, как показали образцы лунного грунта, привезенные экипажами «Аполлонов», его запасы на поверхности Луны колоссальны. Компания Interlune установила рыночную стоимость этого изотопа в $20 млн за кг. По словам генерального директора компании Роба Мейерсона, это делает его «единственным ресурсом во Вселенной, который достаточно дорог, чтобы оправдать его доставку из космоса на Землю».

Гелий-3 — это редкий и ценный изотоп, который можно применять в «чистых» термоядерных реакторах для генерации энергии. Острая потребность в гелии-3 также связана с грядущим бумом квантовых вычислений. Квантовые компьютеры могут совершить революцию в самых разных областях — от разработки лекарств до поиска обитаемых планет. Их невероятная мощь связана с использованием кубитов (квантовых битов), которые, несмотря на свою эффективность, чрезвычайно хрупкие. Даже малейшие следы тепла заставляют их ошибаться. Для стабильной работы кубиты необходимо помещать в среду, близкую к абсолютному нулю, — для этого и пригодится гелий-3.

Bluefors разрабатывает технологию охлаждения для компьютерных систем. Их установками пользуется лидер в области квантовых компьютеров — компания IBM. Оборудование работает на смеси изотопов гелия-3 и гелия-4, способной охлаждать процессоры до температур ниже 10 милликельвинов (1°C) и поддерживать этот показатель длительное время. «Внутри холодильника Bluefors в 200 раз холоднее, чем в открытом космосе, что просто удивительно. Чтобы кубит мог существовать, необходима температура около 7 милликельвинов», — пояснила директор по маркетингу и коммуникациям Bluefors Ингела Вайсмаа.

Bluefors стала третьим клиентом Interlune, заключив контракт на добычу до 10 000 литров гелия-3 в год с поставкой в период с 2028 по 2037 год. Среди других клиентов — Управление по производству изотопов Министерства энергетики США, которое заключило первый государственный контракт на покупку космического ресурса. Кроме того, заказ на доставку ценного изотопа с Луны сделала частная квантовая компания Maybell Quantum.

Сколько запасов гелия-3 на Луне: оценка ученых

По словам Гэри Лая, соучредителя и главного технического директора Interlune, который ранее был главным архитектором Blue Origin, развитие квантовых вычислений находится на ранней стадии. Существующие квантовые компьютеры содержат более тысячи кубитов, но для коммерческой системы или центра обработки данных потребуется миллион или даже больше. Для этого, возможно, потребуются тысячи литров гелия-3 на каждый квантовый компьютер. 

Проблема в том, что на Земле этот изотоп практически не производится — его скромные годовые объемы (22000–30000 литров) образуются в результате распада трития (изотопа водорода), который содержится в запасах ядерного оружия. Луна же, лишенная магнитного поля, в течение миллиардов лет накапливала в своем грунте гелий-3 из частиц солнечного ветра. По оценкам Interlune, его запасы там превышают 1 млн метрических тонн. 

Задача Interlune — организовать добычу гелия-3 на Луне. План компании включает четыре этапа: сначала специальный экскаватор, прототип которого уже разработан совместно с Vermeer Corporation и способен перерабатывать 100 тонн грунта в час, будет копать лунный реголит. Затем, используя центробежную силу, мелкие частицы будут отделены от крупных. Из них, подобно тому как лопаются пузырьки на упаковочной пленке, будет высвобождена смесь газов. На следующем этапе гелий-3 будет отделен от других газов для последующей отправки на Землю, а отработанный грунт вернется на лунную поверхность, оставив после себя лишь след, похожий на вспаханное поле.

Ключевые этапы этой технологии, включая разделение изотопов, компания уже успешно протестировала на Земле в условиях, имитирующих лунные. Как отметил Гэри Лай, предположительно, это был первый опыт на Земле, когда ученым удалось выделить гелий-3 из его смеси с гелием-4.

Кому принадлежат планеты и астероиды

Несмотря на оптимизм, добыча гелия-3 сопряжена с рядом сложностей. Отчет Геологической службы США за 2022 год классифицировал гелий-3 как «предполагаемый невосстанавливаемый ресурс» и определил, что вероятность наличия таких запасов через 30 лет неизвестна. Для получения даже малого количества изотопа придется переработать огромные объемы грунта. Interlune осознает эти трудности и планирует уже в этом году отправить на Луну на коммерческом ровере мультиспектральную камеру для разведки самых богатых месторождений.

Осваивать Луну и добывать на ней ресурсы планируют и в России, однако речь пока идет о воде и водороде. Первым шагом к этому станет строительство атомной энергостанции, сообщил ранее президент Курчатовского института Михаил Ковальчук.

Фото Unsplash