Cuộc đua khai thác trên Mặt Trăng

Mặt Trăng, vốn được coi là vùng đất bí ẩn, nay trở thành tâm điểm chú ý của thế giới khi được cho là chứa hàng triệu tấn helium-3 – một đồng vị siêu hiếm, hứa hẹn tạo nên bước ngoặt cho năng lượng và công nghệ tương lai.

Nguồn tài nguyên chiến lược ngoài Trái Đất

Helium-3 là đồng vị nhẹ, không phóng xạ, được gió Mặt Trời vùi lấp dưới lớp bụi mịn trên bề mặt Mặt Trăng suốt hàng tỷ năm. Trong khi trên Trái Đất, khí này gần như không tồn tại tự nhiên, nguồn cung hạn chế chỉ đến gián tiếp từ sự phân rã tritium trong kho hạt nhân, mỗi năm chỉ vài nghìn đến vài chục nghìn lít, quá ít ỏi so với nhu cầu.

Cuộc đua khai thác trên Mặt Trăng - 1 — Helium-3 là đồng vị nhẹ, không phóng xạ (Ảnh minh hoạ: Getty).

Ngược lại, các nghiên cứu cho thấy bề mặt Mặt Trăng có thể chứa tới hàng triệu tấn helium-3, dù phân tán ở nồng độ thấp.

Chỉ cần một lượng nhỏ cũng đủ để cung cấp năng lượng cho cả một quốc gia trong thời gian dài. Khác với phản ứng nhiệt hạch truyền thống, sử dụng helium-3 gần như không tạo ra phóng xạ kéo dài, vì vậy được xem là nhiên liệu sạch đầy tiềm năng.

Ngoài lĩnh vực năng lượng, helium-3 còn có giá trị trong điện toán lượng tử, y tế và an ninh. Nó được dùng trong các tủ lạnh pha loãng để làm mát qubit xuống nhiệt độ cực thấp, giúp duy trì trạng thái lượng tử vốn rất mong manh. Các ứng dụng khác bao gồm máy dò bức xạ, công nghệ chẩn đoán hình ảnh MRI và làm mát máy tính lượng tử.

Cuộc đua khai thác trên Mặt Trăng

Chính tiềm năng này đã biến helium-3 thành mặt hàng chiến lược. Mỹ và Trung Quốc đang là 2 "ông lớn" trong chương trình khai phá Mặt Trăng. Nga, châu Âu, Ấn Độ và nhiều quốc gia khác cũng nhập cuộc.

Mỗi nước đều đặt kế hoạch nghiên cứu, gửi robot thám hiểm và chuẩn bị công nghệ khai thác. Mỹ đã ban hành luật công nhận quyền sở hữu tài nguyên vũ trụ từ năm 2015 và thúc đẩy các thỏa thuận Artemis Accords.

Trung Quốc và Nga không tham gia nhưng công khai ý định xây dựng trạm nghiên cứu chung trên Mặt Trăng vào thập niên 2030.

Các tập đoàn công nghệ lớn cũng thể hiện sự quan tâm. Microsoft và Maybell Quantum bày tỏ sẵn sàng ký hợp đồng dài hạn nếu có nguồn cung ổn định. Bộ Năng lượng Mỹ giữa năm 2025 thậm chí đã mua thử nghiệm 3 lít helium-3 từ Mặt Trăng, mở đầu cho chuỗi cung ứng thử nghiệm.

Những thách thức khổng lồ

Mặc dù trữ lượng khổng lồ, việc khai thác helium-3 lại vô cùng khó khăn. Nồng độ khí trong đất Mặt Trăng rất thấp. Để thu được vài lít, cần xử lý khối lượng đất tương đương một bể bơi lớn. Quy trình bao gồm xúc đất, nung nóng để giải phóng khí, tách helium-3 khỏi helium-4 cùng các hợp chất bay hơi khác rồi lưu trữ và vận chuyển về Trái Đất.

Mỗi bước đều tiềm ẩn trở ngại. Bụi Mặt Trăng siêu mịn có thể mài mòn thiết bị và bám tĩnh điện. Môi trường chân không và trọng lực thấp ảnh hưởng đến cơ chế vận hành máy móc. Việc điều khiển từ xa lại bị hạn chế bởi độ trễ tín hiệu.

Một số công ty khởi nghiệp đang thử nghiệm giải pháp mới. Interlune phát triển thiết bị di động có khả năng vừa xúc vừa nung đất ngay khi di chuyển, xử lý hàng trăm tấn mỗi giờ. Tuy nhiên, công nghệ tách khí ở nồng độ thấp, lưu trữ an toàn và vận chuyển về Trái Đất vẫn chưa có lời giải trọn vẹn.

Báo cáo của Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ nhận định helium-3 hiện vẫn là “nguồn tài nguyên chưa thể khai thác” nếu xét trên tiêu chí kinh tế và kỹ thuật. Các dự án ban đầu, nếu thành công, nhiều khả năng mang ý nghĩa chiến lược nhiều hơn lợi nhuận.

Trong thập kỷ tới, câu trả lời sẽ phụ thuộc vào công nghệ, nguồn vốn và ngoại giao quốc tế. Dẫu vậy, phần thưởng mà helium-3 hứa hẹn mang lại đủ lớn để thúc đẩy những cường quốc hàng đầu kiên trì theo đuổi cuộc đua Mặt Trăng.

Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cuoc-dua-khai-thac-tren-mat-trang-20250927082225550.htm