Хелият е вторият най-лек и най-разпространен химичен елемент във Вселената, изпреварван

Хелият е вторият най-лек и най-разпространен химичен детайл във Вселената, изпреварван само от водорода. Този доблестен газ съставлява 24 - 26% от общата маса на звездите, които го създават посредством обединение на водородни ядра при естествени реакции на нуклеарен синтез.

Звездите, обаче, не са главният източник на хелий във Вселената.

Големият гърмеж е основал по-голямата част от него, което е предиздвикало учените да го нарекат „ примитивен хелий “. Въпреки изобилието си в Космоса, хелият е необичаен на Земята, тъй като изключителната му лекост му е разрешила да избегне гравитационното привличане на планетата по време на нейното образуване.

Този материал се концентрира не върху елементарния хелий, който множеството хора познават, а върху хелий-3. Този изотоп би могъл да играе решаваща роля в реакциите на нуклеарен синтез, което евентуално може да реши енергийните провокации пред човечеството.

Той има приложение и в нововъзникващите технологии, в това число в системите за изстудяване на разреждане, употребявани в свръхпроводящите квантови компютри. По-голямата част от хелия във Вселената съществува като хелий-4 - изотоп с два протона и два неутрона в ядрото. Въпреки че огромна част от него е избягала по време на образуването на Земята, той към момента може да се получи посредством естествения радиоактивен разпад на по-тежки детайли като урана, които сами по себе си са относително малко.

Хелий-3 се разграничава от хелий-4 само по един неутрон. Ядрата на хелий-3 се състоят от два протона и един неутрон, до момента в който ядрата на хелий-4 съдържат два протона и два неутрона. Макар че това може да наподобява като незначителна разлика, тя доста трансформира физикохимичните свойства на детайла и неговото квантово механично държание.

Ако хелий-4 е необичайност на Земята, то хелий-3 е още по-рядък.

Звездите, в това число Слънцето, генерират огромни количества хелий-3 посредством реакции на нуклеарен синтез. Слънчевият вятър популяризира хелий-3 в Слънчевата система и отвън нея, достигайки до близките планети в релативно огромни количества.

Този газ рядко се натрупва на Земята поради двойния щит на планетата: атмосферата и магнитното поле. Тези бариери дейно блокират достигането на слънчевия вятър и галактическите лъчи, формирани най-вече от протони и високоенергийни алфа-частици, до повърхността. На Луната липсва атмосфера и тя има доста по-слабо, недиполярно магнитно поле, което я прави незащитена от тези галактически сили.

За разлика от това, магнитното поле на Земята може да се показа като дипол с магнитни полеви линии, разпростряли се от Северния до Южния полюс. Този резултат на екраниране оставя повърхността на Луната доста по-изложена на галактическите лъчи и слънчевия вятър, в сравнение с земната, което разрешава на обилни количества хелий-3, носени от слънчевия вятър, да се натрупват и утаяват в лунните скали и прахуляк единствено на няколко метра под повърхността.

За да извлече хелий-3 от Луната, човечеството би трябвало първо да обработи лунния реголит - халтав пласт от почва и скални фрагменти, който покрива повърхността. Основаната през 2020 година в Сиатъл компания Interlune има за цел да се оправи с това предизвикателство, като употребява компактни роботизирани комбайни, проектирани за успеваемост, написа hicomm.bg. 

Процесът, обаче, е сложен. Лунният прахуляк е мощно абразивен и са нужни към един милион тона реголит, с цел да се произведат единствено два кг хелий-3.

Въпреки тези провокации, Interlune възнамерява да тества технологията си за добиване по време на лунна задача през 2027 година и да сътвори пилотен цех на Луната до 2029 година Въпреки че тези проекти са амбициозни, предложеният график наподобява оптимистичен. Освен това, разноските за превозване на хелий-3 от Луната до Земята остават неразбираеми, само че безспорно ще бъдат високи.