最近美国公布了两件大事，这两件事表面看起来毫无联系，实则是彻底解决能源危机，甚至颠覆整个能源体系。
一件事是：12月11日，NASA宣布年登陆月球；另一件事是：12月13日，美国的核聚变反应堆中实现了“净能量增益”。
那么问题来了，这两件事究竟有什么联系呢?美国又在打什么算盘呢？
先来看NASA年登月
12月11日，NASA局长比尔·尼尔森接受采访时表示：在探月方面与中国存在竞争，并称按照计划，美国“将于-年重返月球”。
据悉美国的重返月球计划为“阿尔忒弥斯计划”，整个计划分三步走：
第一、重返月球；第二、建立月球基地；第三、火星登陆。
其中重返月球也分为三步：第一步，阿尔忒弥斯1号实现无人绕月飞行；第二步，年，阿尔忒弥斯2号载人绕月飞行任务；第三步，年阿尔忒弥斯3号完成载人登月。
在某些议员的强烈要求下，美国重返月球提前至年，而登陆火星也被提前至年。
我们知道，早在上世纪60、70年代，美国就开展了轰轰烈烈的阿波罗登月计划，至今已经过去了50年。
想必这些技术、人才、图纸也已经不在了吧？否则阿尔忒弥斯1号怎么会屡次出现故障呢？
阿尔忒弥斯1号原定于年发射，结果因为多种原因推迟到年8月。
到了8月份又因为雷击、燃料泄漏、技术问题再度推迟，最后无奈让SpaceX的猎鹰九号执行任务。
我们可以看到，哪怕是技术不过关、故障未解决，美国也执意提前阿尔忒弥斯计划，这又是为什么呢？
其实，无非是要抢在中国之前登陆月球，拿下关键“赛点”。这个赛点意义重大。
早在年，NASA就说服了美国政府，伙同日本、澳大利亚、加拿大等国家，共同制定了一份《阿尔忒弥斯协定》。
协定中规定：成员国可以在月球，或者其他星球的基地附近，建立一个“安全区”。这个安全区属于成员国，其他国家无权干扰和破坏。
同时，成员国可以在“安全区”内进行资源开采、科学试验等活动。
什么意思呢？就是要瓜分月球的意思。谁有实力，谁拿到的就多。
当然，联合国是不允许这样做的，联合国《月球协定》中，明确规定：任何国家不得依据主权要求或通过利用、占领等方式据为己有，各国平等自由的探索和利用月球。
尽管有了相关规定，但还是挡不住美国的“利益熏心”。
美国直接拉来了22个盟友，组成了一个联盟。当然这个联盟是不会有中国和俄罗斯的。
联盟制定了规则，其中就包括如何开采月球资源，美国甚至将月球矿产资源开采权授予了民营公司，这简直不要太过分。
民营公司能够登月，并开采资源的大概就属SpaceX了。
总之，这份协议就像是为了美国合理瓜分月球资源，量身定制的。
那么月球上如此荒凉，会有什么资源呢？
氦-3
可以说月球是人类的一个巨大的资源宝库，主要有铀，钍，钾，氧，硅，镁，铁，钛，钙，铝，氢以及其他元素。
据估算，月球上含有万亿吨钛矿、亿至亿吨稀土。
当然，到月球上开采这些矿产，然后运送回地球，成本实在太高了，绝大部分元素不具备经济价值，但有一种例外，那就是氦-3。
氦-3即3He，是氦的同位素，常温下是一种无色、无味的气体，常储存于高压气瓶中。
据悉，氦-3是热核反应（核聚变）中“完美的原料”，它在热核反应中不会释放中子，只会产生带正电的质子。这意味着没有辐射也没有环境污染。
同时，氦-3聚变释放出的能量也是所有核聚变反应中最大的，非常适合作为未来航天器的动力来源。
我们接触到最常见的核聚变能源就是太阳，它燃烧了45亿年，为地球提供了源源不断的清洁能源，哺育着大地、滋润着万物。
如果，人类能够制造出“核聚变”能源，那么将彻底解决能源危机。但遗憾的是地球上存在的氦-3只有公斤左右，远不能满足人类的需求。
在不断的研究中发现，氦-3主要来自于太阳风，因为地球磁场会偏转太阳风，所以氦-3到不了地球上。
月球则不同，它的磁场非常小，太阳风可以直接到达月球，从而在月表留下大量的氦-3。据估计，月表浅层土壤中存在万吨的氦-3。
根据计算，吨氦-3产生的核聚变能量，可以满足全球1年的能源需求。月表万吨氦-3，可以满足全球1万年的需求。
如果能够掌握核聚变，不但可以轻松解决能源危机，还可以将人类文明提升一个等级，核聚变应用在飞行器上，将产生持续的、巨大的能量。
未来能够抵达水星的话，将会获得更多的氦-3资源，（水星氦-3资源为月球的9倍）。
正是由于氦-3的巨大吸引力，世界各国纷纷瞄准了“登月”。
甚至有观点认为，我国的嫦娥五号降落地“风暴洋吕姆克山以北地区”，就是月球的氦-3资源富集区，未来嫦娥七号，将着陆月球南极，同样是氦-3富集区。
事实上，嫦娥五号带来的月壤中，的确发现了氦-3，这为未来开采、研究月壤中的氦-3提供了大量的数据支持。
因此，美国急于展开阿尔忒弥斯计划，并制定相关协定，就是要与我们争夺氦-3富集区，早日实现商用核聚变。
氦-3找到了，核聚变研发的如何呢？
可控核聚变
12月13日，美国能源部长向媒体公布了一项有关核聚变的重大科学突破——“首次实现核聚变的净能量增益。”
这项记录由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室创造，实验室于年创建，早期由加州大学负责运行，年交由美国国家核安全局，目前主要研发国防科技，包括核武器。
该实验室采用了惯性约束聚变方法，即用一个足够强大的激光束提供点火能量，激光作用在燃料上（氢离子），形成高温高密度热斑，最终实现核聚变。
美国实验室的点火装置，有条激光束，这些激光束集中在一个花生米大小的、装有重氢燃料的目标上。
每束激光发射出持续大约十亿分之三秒、蕴含万焦耳能量的脉冲紫外光，当这些脉冲撞击到目标反应室上，它们将产生X光。利用X光将把燃料加热到一亿度，并施加足够的压力使重氢核发生聚变反应。
此次试验采用了2.1兆焦耳能量的激光器参与核聚变，产生了约2.5兆焦耳的能量，约为激光器2.1兆焦耳能量的%。
核聚变产生的能量超过了输入的激光能量，这一成果将提高美国在不进行核试验的情况下维持其核武器的能力，有朝一日也可能将激光核聚变作为零碳能源的来源。
即便美国科学家实现了核聚变反应的净能量增益，也不意味着就能拥有廉价的核聚变能源，这距离商用还很远。
在可控核聚变方面，不止美国取得了进步，我国的新一代“人造太阳”也创造了历史记录。
年，中科院合肥物理研究所创造了世界上核聚变最长时间秒，打破了美国创造并保持的秒世界纪录。
年10月19日，我国新一代“人造太阳”——中国环流器二号M装置（HL-2M）等离子体电流突破2.5兆安，再创历史记录，同时迈出了核聚变点火的重要一步。
我国的核聚变采用了磁约束核聚变技术。
即：在密闭的空间内通过加热制造高温高压环境，然后施加一个特殊的磁场，使核聚变原料发生反应，最终形成核聚变，释放大量能量。
磁约束核聚变技术源自苏联，它需要一个巨大的能量，以产生一个可以约束核聚变的磁场。因为这个能量已经超越了核聚变本身的能量，一度被很多人认为“不可能”。
实际上，磁约束核聚变更加成熟，也更容易实现，点火之后如何保持长时间的离子状态成为难题。
可控核聚变的难点
目前可控核聚变仍然无法达到商用价值，主要的难点就是：如何长时间保持等离子状态，以及用什么容器来装1亿℃的等离子。
目前核聚变最长时间为秒，由中科院合肥物理研究所于年12月30日创造，但距离秒的商用标准差距仍然很大。
要知道，以目前的技术、材料能够打造出上亿℃，几百个大气压的环境，着实不易。把这样的环境保持0秒更加不易。
因为这种环境下，金、银、钢、铁等一切金属都做不到，甚至自然界根本就找不到能够承受1亿℃的物质。
科学家通过无数次试验，终于研发出了一种方法，那就是当氢离子被加热到1亿℃时，用一个超强的磁场控制住氢离子，让它处于悬浮状态，不和容器直接接触。
这就是著名的“托卡马克装置。”这个装置需要全新的材料——“超导材料”。
我国研发的“托卡马克装置”，16个大型“D”形超导磁体将产生3.5T以上纵场强度，提供10伏秒以上的磁通变化，产生出≥万安培的等离子体电流。
这样的电流需要什么材料才能承受住呢？
铜、铌三锡、铌钛等材料先后被拿来试验，结果都不太满意。要么无法承受过长的试验时间，要么需要极低的冷却温度。
最后采用一种名叫“REBCO”的高温超导材料，才勉强能够达到标准，但这样的材料造价太高，性能也满足不了商用，只能停留在实验室。
未来，谁能够率先突破材料方面的限制，谁就能够率先商用核聚变。
中、美、日、韩、德等国家已经在超导材料方面展开了激烈竞争，未来谁将率先突破，我们拭目以待。
写到最后
核聚变将带来能源革命，一旦商用成功，很多科幻电影中的东西就会实现。利润：24小时工作的工业机器人、数十万座超级工厂、金字塔大小的超级挖掘机、超级飞行器等等。
我们可以轻松削平一座山，填海造陆也变得十分简单，甚至抵达火星、木星也变为现实。
我们将实现科技文明向星际文明的转变！
这就是为什么美国急于登陆月球，急于研发核聚变的原因，目的就是要打造能源革命，实现整个文明的提升。
我是科技铭程，欢迎共同讨论！
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