近日，中國航天科技集團宣布，將在“十五五”時期啟動“天工開物”重大專項的系統論證，旨在建設太空資源開發綜合實驗體系，重點突破小天體勘查、智能開采、低成本運輸與在軌處理等關鍵技術。這標志著中國在太空資源開發利用，特別是關乎未來能源革命的戰略資源領域，邁入系統化、工程化實施新階段。其中，月球蘊含的核聚變潛在燃料——氦-3，成為國際太空競賽的核心焦點之一。

一、 戰略聚焦：氦-3——太空資源開發的“核能前沿”

“天工開物”專項旨在構建“探測-開采-運輸-在軌處理”的全鏈條能力。在眾多太空資源中，月球氦-3因其作為潛在核聚變燃料的巨大價值，被視為未來能源的“圣杯”，是專項關注的重中之重。

研究表明，月球表面風化層吸附了豐富的氦-3，估計儲量高達100萬至500萬噸。中國科學院團隊在嫦娥五號月壤樣品中，于鈦鐵礦顆粒表面的玻璃層內發現了納米級氦氣泡，為未來可能的常溫機械破碎提取技術提供了新思路。理論計算顯示，每公斤氦-3聚變釋放的能量，可滿足一座城市數年的用電需求。若月球氦-3得以有效利用，其能量潛力足以支撐人類文明數千年的發展需求。

二、 國際核燃料競速：陸地發現與太空計劃并行

圍繞氦-3資源的爭奪已形成“陸地對決太空”的雙線競速格局：

美國商業月球采礦計劃：美國公司Interlune在NASA等機構支持下，計劃于2029年實現月球氦-3的商業化開采并運回地球，已獲得來自量子計算等領域的商業訂單，意圖快速建立供應鏈。

陸地氦-3資源新發現：近期，加拿大Pulsar Helium公司在美國明尼蘇達州發現的氦-3氣藏，其品位(濃度)經權威機構驗證可與月球估算值媲美。此前，澳大利亞Gold Hydrogen公司也在南澳大利亞取得淺層氦-3勘探突破。這些陸地高品位資源的發現，可能在短期內改變氦-3獲取路徑的經濟性與可行性評估，使得相關核聚變研究有望獲得更近期的燃料來源。

這場競速不僅是資源之爭，更是對未來能源技術標準、商業模式乃至規則制定權的提前布局。

三、 氦-3核聚變：理想與現實

與當前主流的氘-氚聚變相比，氘-氦-3聚變反應具有顯著優勢：其主要產物為帶電粒子(質子和氦-4)，幾乎不產生高速中子。

核心優勢：這意味著理論上可大幅減少聚變堆材料的活化(放射性)問題及結構損傷，降低維護成本與廢料處理難度，被譽為更“清潔”的聚變路徑。

嚴峻挑戰：實現氘-氦-3聚變的技術門檻極高，其所需的點火溫度遠高于氘-氚聚變，對等離子體約束與加熱技術提出了前所未有的要求。目前，這仍是一項面向長遠的科學探索。

四、 超越能源：氦-3的多元核與尖端科技應用

氦-3的價值遠不止于聚變能源，它在多個依賴其獨特核物理性質的尖端領域不可或缺：

量子計算：作為稀釋制冷機的工作介質，將量子比特冷卻至接近絕對零度，是量子計算機運行的基礎條件。

中子探測：對熱中子具有極高的吸收截面，是核反應堆安全監測、國土安全(如探測核材料)以及基礎物理(如暗物質探測)實驗的關鍵探測材料。

醫學成像：超極化氦-3氣體用于肺部磁共振成像，能無創、清晰顯示肺部通氣功能與微觀結構，對呼吸系統疾病診斷具有革命性意義。

基礎科研：在極低溫物理、表面科學等前沿領域是獨特的實驗介質。

結語

“天工開物”專項的論證與推進，將中國置于開發太空核能關鍵資源的前沿陣地。短期內，氦-3的獲取(無論是來自陸地新發現還是早期月球任務)將主要服務于量子計算、醫學、科研及現有核能監測等尖端領域。長遠來看，月球氦-3的大規模開發，必須與受控核聚變技術的革命性突破協同發展。這場跨越地球與月球的“核燃料”競速，不僅關乎能源安全，更可能決定未來數十年全球在高科技與戰略新興產業中的格局。中國通過“天工開物”謀篇布局，正為參與并塑造這一未來圖景奠定工程與技術基礎。