ما هو الهيليوم 3؟
الهيليوم هو العنصر رقم 2 في الجدول الدوري للعناصر الموجودة في الطبيعة، أو التي صنعت في المختبر. وهو ثاني أخف عنصر معروف في الكون بعد الهيدروجين. وتتألَّف نواة ذرة الهيليوم من بروتونين اثنين ونيوترونين اثنين. أما "الهيليوم 3" فهو أحد نظائر الهيليوم، أو نوع معيَّن منه، وتتألَّف نواته من بروتونين اثنين ونيوترون واحد. وهو النظير الوحيد الثابت من بين كل العناصر في الكون التي لنواة ذرتها بروتونات أكثر من النيوترونات. هو لا يتحد مع غيره ليشكِّل جزيئاً بل يبقى دائماً، في الحالات الطبيعية، على شكل ذرّات.
مصادره
يُعد الهيليوم ونظائره، ثاني أكثر العناصر وفرة في الكون بعد الهيدروجين، حيث يشكِّل %24 من مجمل كتلة العناصر فيه. ولكن على الرغم من وفرته الكبيرة في الكون، فإن وجوده على كوكب الأرض نادر جداً؛ وسبب ندرته هو تطايره بسرعة إلى الفضاء الخارجي إن وجد.
لماذا من القمر؟
المصدر الأساسي للهيليوم 3 في الطبيعة هي العواصف الشمسية التي لا تستطيع الوصول إلى الكرة الأرضية المحمية بالغلاف الجوي وبالحقل المغناطيسي. أما القمر، خلافاً للأرض، فإنه يقف عارياً أمام العواصف الشمسية وقصف النيازك والإشعاع الكوني. لهذا تم إثراؤه بموارد عديدة يقع معظمها على سطحه أو بعمق قريب من السطح، ويمكن الوصول إليه. ولهذا السبب يتوفر الهيليوم 3 في القمر ويندر وجوده على الأرض.
البحث العملي عنه خارج الأرض
دخول القطاع الخاص على الخط
رحلة تشانتجي الصينية
والحال أن ثلاثة أرباع الطاقة التي تستخدمها الصين حالياً مصدرها الفحم. لكن هذا أوجد مشكلة بيئية خطيرة في مدنها يصعب الاستمرار فيها إلى ما لا نهاية: فهي تكاد تختنق بالملوثات. والحل الوحيد الممكن، كما يرى الصينيون، هو استغلال طاقة الهيليوم 3 الموجود بوفرة على سطح القمر.
فالطاقة المتولدة من قطار طوله كيلومتر ويحمل 5000 طن من الفحم، يمكن الحصول عليها باستبداله بـ 40 غراماً فقط من الهيليوم 3. ولنتخيل ما ستوفره الصين من تكاليف نقل وغيره ونظافة في البيئة.
يقول البروفيسور أويانغ تسي يوان، كبير العلماء في برنامج استكشاف القمر الصيني، إن الهيليوم 3 الموجود بوفرة على القمر يمكن أن يكفي سكــان الكرة الأرضية من الطاقة النظيفة لعشرة آلاف سنة مقبلة. لذلك، فإن الصين بدأت منذ فترة الإعداد، ليس فقط لإرسال مركبات كما رأينا أعلاه، بل إعداد خطط تصنيع على سطح القمر لاستخراج الهيليوم 3 من بين العناصر الأخرى المندمجة معه.
شكوك علمية
على الرغم من هذه الجهود الجبارة للبحث عن الهيليوم 3 خارج الكرة الأرضية، هناك شكوك بجدواها العلمية. وفي واقع الأمر،أن باحثين من جامعة ويسكونسين، معهد تكنولوجيا الاندماج، نجحوا في عام 2004م بإجراء تفاعل اندماجي والحفاظ عليه باستخدام الديوتيريوم (أحد نظائر الهيدروجين والموجود في مياه البحار) والهيليوم 3. لكن الطاقة التي استخدمت في هذا الاختبار فاقت الطاقة المنتجة، وهكذا ليس لها جدوى اقتصادية ضمن الشروط والوسائل التكنولوجية التي توفَّرت في ذلك الاختبار.
ولكن علماء كثيرين شككوا بهذه النتائج، وقالوا إن الاندماج النووي بكليته لم يحصل على الأرض حتى بالعناصر الأخف من الهيليوم 3 مثل الديوتيريوم والتريتيوم نظيري الهيدروجين. ويقول جايانت مورثي الأستاذ في الكلية الهندية للفيزياء الفلكية: "إن اندماج الهيليوم 3 يتطلب حرارة عالية جداً، أعلى بكثير من اندماج الديوتيريوم-التريتيوم، وهو الأساس الذي يُنظر إليه عند البحث عن انصهار الهيليوم 3. وسيكون من الحكمة الانتظار حتى تصبح التكنولوجيا ناضجة قبل التخطيط لاستخراج الهيليوم 3 من القمر".
ويضيف مورثي أنه لا توجد حتى الآن مفاعلات اندماج تجارية. حتى إن تلك الموجودة في الولايات المتحدة وأوروبا، ومنها المدعومة بجهود دولية، هي مخصصة للأبحاث العلمية، ولم يتم تصميمها للعمل على الهيليوم 3.
الهيليوم 3 في الأدب والسينما
سبق للهيليوم 3 واستخراجه من سطح القمر أن ظهر في عدد من الأفلام السينمائية، منها فلْم "القمر" في عام 2009م للمخرج البريطاني دانكين جونز، وفِلْم "السماء الحديدية" وهو إنتاج فنلندي - ألماني – أسترالي مشترك في عام 2012م، ومن إخراج تيمو فيورينسولا؛ و"الكواكب" للمخرج الياباني ماكوتو يوكيمورا في عام 2015م.
كما ظهرت رواية خيالية للكاتب الإنجليزي إيان ماكدونالد في عام 2015م عنوانها "لونا: القمر الجديد". وتستكشف المؤامرة الخطيرة التي تحيكها واحدة من الأسر التي تسيطر على الصناعة في القمر. وقد تم اختيار الرواية لتكون مسلسلاً تلفزيونياً قبل نشرها. وعنوان المسلسل "لعبة العروش في الفضاء". كما ظهرت أيضاً رواية، تطرح الموضوع نفسه، للكاتب الأمريكي بيرس براون، 2016م عنوانها "نجمة الصبح".
