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

Severokorejské jaderné testy probudily spící seismologické zlomy

Vědci ze tří čínských univerzit popsali, že Severní Korea způsobila svými podzemními testy atomových zbraní nečekaně silné dopady. Otřesy nepřestávají dodnes, a to přesto, že se poslední taková zkouška odehrála už roku 2017.
před 21 mminutami

Vědci v Česku poprvé chytili největšího netopýra Evropy

Česká zoologická společnost oznámila, že se jejím vědcům podařilo odchytit netopýra obrovského. O jeho občasném výskytu na českém území sice věděli už řadu let, ale snaha o přímé pozorování byla nesmírně složitá. Tento druh může mít rozpětí křídel až půl metru.
před 1 hhodinou

El Niño dál zesiluje. Letos je jiné

El Niño roku 2026 patří mezi ty nejsilnější v dějinách pozorování. Navíc se ale rozvíjí v mnohem teplejším světě, než byl ten při minulých extrémních epizodách tohoto jevu. Vědci předpokládají, že také jeho dopady proto mohou být letos velmi odlišné.
před 2 hhodinami

Tajné náklady a rušení družic. Vesmírné zbrojní závody sílí

Sdělení Spojených států ohledně rozmístění zbraní na oběžné dráze odstartovalo novou éru militarizace vesmíru, míní experti. Nečekaný krok podle nich ukazuje, že závody ve zbrojení zrychlují. USA mají nejspíš v kosmu systémy elektronického boje, protože kinetické zbraně za sebou zanechávají nebezpečný odpad. Washington chce vyslat vzkaz Rusku a Číně, která ve velkém modernizuje své síly.
před 6 hhodinami

Všechny římské cesty nevedly do Říma. Klíčová byla i Konstantinopol, naznačuje výzkum

Před rokem zveřejnila skupina vědců největší mapu silniční sítě starověkého Říma. Poprvé zobrazili alespoň náznak skutečného rozsahu fenoménu, který na dva tisíce let spojil Evropu. Od té doby data analyzují a nyní tým, v němž hrál významnou roli český vědec Adam Pažout, zveřejnil první výsledky. Naznačují, že celá řada dosavadních poznatků o římských silnicích je možná mylná.
včeraAktualizovánopřed 16 hhodinami

Ministerstvo zdravotnictví odmítá přijít o výzkum, přesun navrhuje resort průmyslu

Ministerstvo průmyslu a obchodu navrhuje od roku 2028 přesun zdravotnického výzkumu z resortu zdravotnictví pod Technologickou agenturu ČR (TAČR). Návrh potvrdilo ministerstvo zdravotnictví, se změnou ale nesouhlasí.
před 18 hhodinami

Irští vědci popsali dvě desítky nákaz bakteriemi odolnými proti antibiotikům

Bakterie zlatého stafylokoka, které jsou odolné vůči antibiotikům, se snadno šíří a špatně léčí. Občas dochází i k lokálním epidemiím, kdy se nakazí více lidí najednou – zpravidla v souvislosti s těsným fyzickým kontaktem a přeplněnými prostory, jako jsou sportovní akce, věznice a zařízení péče o děti. Irští lékaři popsali případ, kdy se nakazily dvě desítky dětí při hře na nafukovacím skákacím hradu. Prokazatelně se infikovalo 22 dětí. Několik skončilo hospitalizovaných, žádné naštěstí nezemřelo.
před 19 hhodinami

NASA objevila na Měsíci nový kráter. Nárazu si nikdo nevšiml

Vědci objevili na Měsíci kráter, který vznikl při dopadu cizího tělesa před dvěma lety a zpočátku zůstal bez povšimnutí. Při průměru přibližně 222 metrů a hloubce až 43 metrů je kráter větší než Koloseum v Římě, píše agentura AP. Podle vědců k události takového měřítka dochází přibližně jednou za asi 130 let. Pro badatele představuje nový kráter vítaný zdroj informací, které mohou být užitečné pro plánovanou výstavbu měsíční základny amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA).
před 21 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.