Ich las einen Science-Fiction-Roman, Limit, von Frank Shätzing. Es zeigt eine nahe Zukunft mit nützlicher Helium-3-Fusion, und die Amerikaner und Chinesen stoßen beim Abbau von Helium-3 auf dem Mond an die Ellbogen, große Roboter schöpfen und verarbeiten Mondboden. Irgendwann stellte einer der Charaktere einige Berechnungen an, wobei er ein bestimmtes Bevölkerungswachstum und einen bestimmten steigenden Energiebedarf annahm, und entschied, dass die gesamte Oberfläche des Mondes 700 Jahre lang bestehen würde, wenn sie verarbeitet würde. Dann müssten wir eine andere Versorgung finden.
Es wurde als nicht erneuerbare Ressource diskutiert. Aber die Sonne scheint immer noch und bläst den Sonnenwind aus. Und was auch immer an Helium-3 an der Oberfläche gebunden ist, ich nehme an, es muss wegdiffundieren und muss sowieso ständig nachgefüllt werden. Es schien, als sollte es irgendwann erneuert werden. Aber dazu habe ich keine Diskussion gefunden.
Interessante Frage!
Eine kurze Überprüfung der Helium-3- Einführung von Wikipedia sagt:
Es wird angenommen, dass die Häufigkeit von Helium-3 auf dem Mond größer ist als auf der Erde, da es vom Sonnenwind über Milliarden von Jahren in die obere Regolithschicht eingebettet wurde , obwohl es immer noch geringer ist als in den Gasriesen des Sonnensystems.
aber gehen wir nicht davon aus, dass Wikipedia das letzte Wort zu diesem Thema ist.
Laut NASAs Elemental and Isotopic Abundances in the Solar Wind; Eine eingeladene Rezension von Johannes Geiss:
Apollo 11 Apollo 12
flux in cm^-2 sec^-1
He4 - Flux 6.2 +/- 1.2 × 10^6 8.1 +/- 1.0 × 10^6
He3 - Flux 3.3 +/- 0.7 × 10^3 3.3 +/- 0.4 × 10^3
3300 Atome/Sek./cm^2 sind 0,0005 Mol/Sek. über der Mondoberfläche, was etwa 16.000 Mol/Jahr oder etwa 49 kg/Jahr entspricht.
Gemäß der Zusammenfassung des globalen Inventars von Helium-3 in Mondregolithen, geschätzt durch ein Mehrkanal-Mikrowellenradiometer auf dem Mondsatelliten Chang-E 1 :
Der globale Bestand an 3He wurde auf 6,6 x 10&sup8; kg geschätzt; 3,7 × 10⁸ kg für die Mondvorderseite und 2,9 × 10⁸ kg (660 Millionen Kilogramm) für die Mondrückseite.
Bei einer Rate von 49 kg/Jahr unter der Annahme einer 100%igen Abscheidungseffizienz würde es etwa 13 Millionen Jahre dauern, um eine Gesamtmenge von 6,6 × 10⁸ kg zu erreichen. Eine nominale Sonnenwindgeschwindigkeit in der Größenordnung von 100 km/s entspricht beispielsweise einer kinetischen Energie von Helium-3 von etwa 50 eV, sodass wir uns vorstellen können, dass die eingefangenen Atome einige Nanometer oder mehr tief in die Oberfläche „implantiert“ werden trifft, was ein ziemlich flacher und heikler Ort für ein Edelgasatom ist.
Daher wäre es naiv zu glauben, dass es nur etwa 13 Millionen Jahre dauern würde, um das Helium-3 des Mondes wieder aufzufüllen, da es mehrere konkurrierende Prozesse gibt. Der weitaus höhere Protonenfluss im Sonnenwind, kosmische Strahlung und Mikrometeoriten können alle den Regolith stören und eingeschlossene Edelgase wie Helium freisetzen, und Atome mit Fluchtgeschwindigkeit können in den Weltraum zurückkehren.
Die Antwort liegt also wahrscheinlich zwischen zig Millionen und den kanonischen, Sagan-ähnlichen „Milliarden“ von Jahren.
Dr. Sheldon
Greg