Proč chtějí všechny velmoci na Měsíc? Lákadlem je helium-3

Řada světových velmocí v posledních letech oznámila, že se hodlají vrátit zpět na Měsíc – a v ideálním případě už tam zůstat. Jedním z hlavních lákadel, která se tam dají najít, je látka jménem helium-3. Její potenciál změnit svět je výjimečný, dala by se totiž využít pro jadernou fúzi.

To, že se v měsíční půdě nachází asi milion tun látky helium-3, víme už od roku 1986, kdy vyšla studie vědců z Institute of Fusion Technology na Wisconsinské univerzitě. Podle této práce je navíc v této látce tolik energie, že by se těžba i transport na Zemi vyplatily 250násobně – a helium-3 by mohlo lidstvo elektřinou zásobovat po celá staletí. 

Tato slavná analýza vycházela z rozboru vzorků měsíční horniny, kterou na Měsíci odebraly mise Apollo. Už tehdy se psalo o nové zlaté horečce, která by měla rozpoutat mezi velmocemi závod o energetický zdroj budoucnosti. Jenže 30 let od té doby stále nikdo z Měsíce nezískal ani gram této „zázračné“ substance. A dokonce existují i vědci, kteří tvrdí, že se to nikdy nestane, protože celý příběh s heliem-3 je jen pořádně nafouknutá bublina.

Jaderná fúze lehkých atomů, jako jsou například izotopy vodíku deuterium (2H )a tritium (3H), byla už desetiletí pokládána za energetický zdroj budoucnosti; v podstatě nevyčerpatelný a bez jakýchkoliv zplodin. A také by po ní zbylo méně odpadu než po materiálech používaných v jaderných elektrárnách. Problém je, že výzkum v tomto oboru zatím příliš nepokročil a brání mu ještě jeden fakt: nejde o úplně čistou energii – fúze deuteria nebo tritia totiž vede ke vzniku neutronů, tedy radioaktivních částic, které se nedají zadržet elektromagnetickými poli, chybí jim totiž elektrický náboj.

Oproti těmto možnostem je helium-3 mnohem výhodnější. Jeho fúze s deuteriem je mnohem účinnější než fúze deuteria s tritiem, a navíc při ní nevznikají neutrony, ale protony, které se díky jejich pozitivnímu elektrickému náboji dají zachytit snadno. A navíc, je teoreticky možné takto vytvořenou energii zachytit přímo, aniž by bylo nutné jít cestou přes turbíny.

Cesta plná překážek

Největším problémem s heliem-3 je to, jak nedostatkové zboží to na Zemi je. Tento izotop pochází nejčastěji ze slunečního větru; jenže Zemi před ním chrání její atmosféra a magnetické pole, proto se tyto částice k povrchu téměř nedostanou. Měsíc ale vzduch nemá a jeho magnetické pole je velice slabé; díky tomu se na něm nahromadilo obrovské množství helia-3.

Bohužel pro lidstvo ve velmi malých koncentracích, které by se jen těžko získávaly. Bylo by potřeba regolit, jak se měsíční hornina označuje, ohřát na přibližně 600 stupňů Celsia – což by při ceně za dopravu na oběžnou dráhu bylo v současnosti prakticky nemožné. Podle experta na fúzní fyziku Johna Wrighta z univerzity MIT by se ale dalo použít helium-3 v budoucnosti; nicméně až po dlouhém a velmi intenzivním výzkumu. Webu OpenMind tento vědec řekl, že by se o této látce dalo uvažovat jako o palivu druhé generace.

Navazuje v tom na úvahy oxfordského fyzika Franka Closeho z roku 2007. Ten v odborném časopise Physics World popsal, že z technických důvodů se helium-3 pro fúzi vlastně vůbec nehodí. A trvá na tom dodnes: „Helium-3 nemá pro fúzi žádný význam, na fyzikálních zákonech se od roku 2007 nic nezměnilo.“ Vydávat se na Měsíc jen kvůli heliu-3 pro fúzi podle něj nedává smysl.

Není fúze jako fúze

Jeho námitky jsou zcela logické a platí pro klasickou fúzi, která bude probíhat v reaktoru projektu ITER. Tento obří termonukleární reaktor, jenž je budován ve francouzském městě Cadarache, váží třikrát tolik co Eiffelova věž. „Bude z nejlepších izolačních materiálů, jaké kdy člověk vytvořil, protože musí vydržet teploty přesahující 150 milionů stupňů Celsia,“ zní popis projektu. Pokud by se stejná technologie měla dát použít také pro fúzi helia-3, musela by vzniknout ještě větší, a tedy i dražší stavba schopná odolávat ještě vyšším teplotám.

Aby mohla fúze helia-3 fungovat, musel by vzniknout zcela nový přístup, který by šel na věc úplně jinou cestou. A přesně na tom pracuje už desítky let fyzik Gerald Kulcinski, ředitel Institute of Fusion Technology na Wisconsinské univerzitě.

Podílel se už na první výše zmíněné studii z roku 1986 a ve výzkumu pokračuje dodnes. Vytvořil drobný reaktor, který dokázal řadu negativních vlastností klasického přístupu obejít, ale jiné problémy zatím nevyřešil. 

Ani další analytici nejsou optimističtí – v celém procesu je doposud velké množství neznámých, takže není pravděpodobné, že by k nějakému průlomu došlo před polovinou tohoto století.

Kdo míří na Měsíc?

Což ale docela hraje do karet měsíčnímu průzkumu. Po zdrojích Měsíce začne v dalších letech pátrat rovnou několik misí – evropská, čínská nebo izraelská. Takže v době, kdy se začne ukazovat, jak se dá fúze helia-3 zprovoznit, už budou vědci vědět velmi dobře, kde jsou na Měsíci jak velké zásoby i jak se dají získat.

Například čínská sonda Čchang-e 4, která přistála letos v lednu na odvrácené straně Měsíce, měla jednoznačný úkol: zkoumat strukturu a minerální složení terénu. Podle agentury Bloomberg to znamená i pátrání po heliu-3. A podobný úkol má mít také indická sonda Chandrayaan-2, která k Měsíci odstaruje letos v dubnu.

Pozadu nechce zůstat ani Evropská kosmická agentura: ta uzavřela podle webu PTScientists kontakty se společnostmi, jež by měly pomoci s misí ISRU. A ta by měla na Měsíci také pátrat po tom, jak využít tamní regolit pro podporu lidmi obyvatelné kolonie.

A právě využití přímo na Měsíci je podle řady expertů tím nejlepším, co se dá s heliem-3 provést. „Nemyslím si, že bychom něco získali, kdybychom těžili na Měsíci a pak to vozili zpět na Zemi,“ vyjádřil se pro Open Mind planetární geolog Paul Byrne. „Myslím, že mnohem lepším využitím našich peněz, času i kreativity by bylo použít měsíční zdroje pro podporu lidského života na Měsíci a odtamtud podporovat robotické zkoumání dalších částí sluneční soustavy.“

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Umělá inteligence zabíjí tu dětskou, varuje výzkum

V této fázi vývoje převažují rizika využívání generativní umělé inteligence (AI) ve vzdělávání nad výhodami, říkají američtí autoři studie Centra pro univerzální vzdělávání Brookings Institution. Takzvaní chatboti dětem pomáhají s referáty, úkoly a učením, současně jim toho ale podle průzkumu až příliš mnoho berou.
před 6 hhodinami

Švýcarská nemocnice vyrábí metry umělé kůže pro popálené při požáru

Po požáru ve švýcarském zimním středisku Crans-Montana, kde při silvestrovských oslavách zahynulo čtyřicet lidí, 116 utrpělo zranění a desítky jsou stále hospitalizovány, pracuje laboratoř na výrobu kůže v centru buněčné produkce Univerzitní nemocnice kantonu Vaud na plné obrátky. Pokouší se pomoci zachránit pacienty s rozsáhlými popáleninami. Speciální zařízení v obci Epalinges nedaleko Lausanne je totiž jediné svého druhu v Evropě.
před 8 hhodinami

Pouštní národy lovily žraloky už v době kamenné, ukázal český výzkum

Pravěcí obyvatelé jihu Arábie se už před zhruba sedmi tisíci lety ve velké míře živili mořskými zdroji a troufli si i na tak velkou kořist, jako byli žraloci, vyplývá z výzkumu týmu Archeologického ústavu Akademie věd ČR (AV ČR). Ten v Ománu objevil nejstarší megalitický kolektivní hrob v jižní Arábii.
před 12 hhodinami

Posádka mise Crew-11 se vrátila z ISS kvůli zdraví jednoho z astronautů

V Tichém oceánu dopoledne středoevropského času přistála kosmická loď s čtyřčlennou posádkou NASA. Z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) se vrátila o čtyři měsíce dřív, než bylo v plánu, kvůli zdravotnímu stavu jednoho z astronautů.
08:18Aktualizovánopřed 13 hhodinami

Od ISS se na Zemi předčasně vrací loď Dragon kvůli zdravotnímu stavu astronauta

Od Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) se ve středu odpoutala kosmická loď Dragon se čtyřmi astronauty, které americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) stahuje předčasně z mise kvůli zdravotnímu stavu jednoho z nich. Přistání lodě na Zemi se očekává ve čtvrtek okolo 9:40 SEČ. Podle zdravotního ředitele NASA Jamese Polka nejde o nouzovou evakuaci.
před 23 hhodinami

Rok 2025 byl po předchozích dvou letech nejteplejším v historii měření

Rok 2025 byl třetím nejteplejším rokem v historii měření. Průměrná globální teplota dosáhla 14,97 stupně Celsia. Byl tedy jen nepatrně (o 0,01 stupně Celsia) chladnějším než rok 2023 a o 0,13 stupně Celsia chladnějším než rok 2024, který byl vůbec nejteplejším rokem v historii měření. Uvedla to meteorologická služba Evropské unie Copernicus. Posledních jedenáct let bylo zároveň nejteplejších v historii měření.
včeraAktualizovánovčera v 16:19

Vědci naznačili, proč jsou někteří primáti homosexuální

Homosexualita je u savců natolik rozšířená, že to podle vědců nemůže být ani náhoda, ani omyl. Hledají proto evoluční příčiny a nový výzkum přinesl rovnou několik zajímavých poznatků.
včera v 14:48

Riziko jo-jo efektu je u léků na hubnutí zásadní, zjistili vědci

Nová studie vědců z Oxfordu odhalila velkou hrozbu toho, že po vysazení nejmodernějších a velmi účinných léků proti obezitě se hmotnost opět velmi rychle vrací.
včera v 12:35
Načítání...