開發(fā)月球太陽能資源

射向地球的太陽能，約有1/3被地球的大氣反射到太空中，剩下不到2/3還要遭受地球大氣的散射和吸收等，能夠到達地球表面的只是一小部分；月球則不同，表面沒有大氣，太陽輻射可以長驅直入，每年到達月球范圍內的太陽光輻射能量，大約為12萬億千瓦。

科學家設想在月球上建立一個極其巨大的太陽能光伏電池陣，由它來聚集大量的陽光發(fā)電，然后將產生的電能以微波形式傳輸?shù)降厍蛏稀榱私鉀Q微波束發(fā)散角比較大，地面的接收天線難以接收的問題，可以使用微波激射技術（微波激射又稱脈澤，它的波束不發(fā)散）。

月球上的一個白天和黑天各持續(xù)時間約為地球上的2個星期。為了持續(xù)供電，可以在月球上每隔經(jīng)度120°各建一個太陽能電站，或者在月球的正面和背面各建一個太陽能電站，然后聯(lián)結成網(wǎng)，就可以保證整個電網(wǎng)連續(xù)、穩(wěn)定地發(fā)電。

硅是制造太陽能電池陣的主要材料，月球上硅儲量豐富，又具超真空、低重力的環(huán)境，能生產出高質量的硅光伏電池。

月球太陽能電站建設需要的其他材料，如鋁、鈦、鐵、鎢、銅等，都能從月球上提取，但加工生產裝置需要從地球送到月球。

開采氦－3

根據(jù)計算，獲得1千克氦－3大約需要處理20萬噸月壤，從月壤中提取氦－3，可以用移動式開采設備挖掘月壤，再對月壤進行分離和篩選，把氦－3含量高的月壤分離出來。經(jīng)粉碎，使它們變成尺寸小于20微米的月壤顆粒，然后放入真空加熱的釋氣爐內，加熱到600℃，此時植入月壤中的太陽風成分便可以釋放出來。

以上方法得到的氦是氦－3和氦－4的混合氣體，還需要把它送入低溫分餾塔進行兩種同位素的分離。在分餾塔內，溫度低達－271℃，氦－4在－269℃時變?yōu)橐后w，而氦－3在－270℃時變?yōu)橐后w。液態(tài)氦－4的密度比液態(tài)氦-3高1倍多，可以利用這一密度差造成的比重差別，把它們分離開來。

月球表面溫度白天高達1300℃，夜晚則可降到－1500℃以下。因此，可以在白天從月球土壤提取含有氦－3的混合氣體，并在夜晚對其進行分離，以節(jié)省所消耗的能量。由月球土壤加熱得到的混合氣體中還含有大量的氫和氮，它們同樣可以通過低溫分餾來分離掉。

將氦－3運到地球上來作為發(fā)電的燃料，不存在月球太陽能電站所遇到的向地球送電的困難。它很可能真的會在21世紀內開始成為人類的綠色能源。據(jù)估計，月球上的氦－3足夠我們人類使用上萬年。