Loại tài nguyên siêu hiếm giá 20 triệu USD/kg ở Trái Đất thừa mứa trên Mặt Trăng, liệu có khai thác được không?

[The Storm Riders]

Helium-3 là một đồng vị không phóng xạ của helium, cực kỳ hiếm trên Trái Đất, chỉ được tạo ra với lượng nhỏ từ quá trình phân rã tritium trong các lò phản ứng hạt nhân. Theo Bloomberg, giá helium-3 hiện nay khoảng 20 triệu USD/kg (tương đương 3.000 USD/lít), do nguồn cung hạn chế và nhu cầu ngày càng tăng. Tuy nhiên trên Mặt Trăng, helium-3 tích tụ phong phú hơn nhờ gió Mặt Trời liên tục bắn phá bề mặt trong hàng tỷ năm, không bị cản trở bởi từ trường hay khí quyển.

Các nhà khoa học như đồng sáng lập Interlune kiêm nhà địa chất Apollo 17 Harrison Schmitt ước tính Mặt Trăng có thể chứa tới 500 triệu tấn helium-3, tập trung trong lớp đất mặt (regolith).

Interlune đã phát triển một nguyên mẫu máy đào đất Mặt Trăng, hợp tác với Vermeer Corporation, có khả năng đào sâu 3 mét và xử lý 100 tấn regolith mỗi giờ. Máy sử dụng quy trình tách hóa học ở nhiệt độ thấp để cô lập helium-3 từ các khí khác (như helium-4, hydro), tiết kiệm năng lượng gấp 10 lần so với phương pháp nhiệt truyền thống. Theo SpaceNews, Interlune không vận chuyển đất Mặt Trăng về Trái Đất mà xử lý và chiết xuất helium-3 ngay tại chỗ, sau đó chỉ chuyển khí helium-3 trở về, giảm chi phí và tác động môi trường. Quá trình này đang được thử nghiệm trong các mô phỏng địa hình Mặt Trăng trên Trái Đất, bao gồm các chuyến bay parabol mô phấn trọng lực Mặt Trăng.

Interlune dự kiến thực hiện kế hoạch khai thác helium-3 qua ba giai đoạn:

1. Crescent Moon (cuối 2025): Gửi một camera siêu phổ lên vùng cực nam Mặt Trăng thông qua chương trình Dịch vụ Tải trọng Thương mại Mặt Trăng (CLPS) của NASA để xác định các khu vực có nồng độ helium-3 cao. Vùng cực nam được chọn do có khả năng chứa helium-3 ở mức cao trong các vùng tối vĩnh viễn, dù điều kiện lạnh giá và thiếu ánh sáng đặt ra thách thức vận hành.
2. Prospect Moon (2027): Một tàu đổ bộ sẽ thực hiện đo đạc tại chỗ để xác định nồng độ helium-3 và thử nghiệm công nghệ chiết xuất quy mô nhỏ. Giai đoạn này nhằm xác nhận tính khả thi của quy trình và đánh giá trữ lượng thực tế tại các địa điểm được chọn.
3. Harvest Moon (2029): Xây dựng một nhà máy thí điểm trên Mặt Trăng để thực hiện chiết xuất quy mô lớn, xử lý helium-3 và vận chuyển về Trái Đất. Interlune cam kết giao 3 lít helium-3 cho DOE tình trạng thiếu hụt helium-3 trên Trái Đất, buộc các nhà khoa học phải tìm kiếm các nguồn thay thế, và Interlune đang dẫn đầu với kế hoạch khai thác helium-3 từ bề mặt Mặt Trăng.