ランカスター大学が所有する最も貴重な資産の一つは、ビール樽に保管されている。厳重に施錠された実験室では、金属製の樽が棚に並べられ、細い銅管でつながれている。容器に入っているのは賞味ビールではなく、ヘリウム3という気体で、世界で最も高価な材料の一つだ。1リットルで約2000ドル（15万円）するが、価格は変動する。
「この実験室は50年ほど続いています。当時はヘリウムはかなり安かったんです」と上級講師のディマ・ズミーエフ氏は言う。「私たちの非常に賢明な先輩たちが買いだめしました。」近い将来、さらに多くの人々がこのような備蓄を築こうとするかもしれない。ヘリウム3は量子コンピュータや核融合に応用がある。しかし、現在の主な供給源は厳重に管理されている。核兵器から来ているのだ。具体的には、それらの兵器内部での水素の一種であるトリチウムの崩壊による。
テネシー州のオークリッジ国立研究所の著名科学者デビッド・マッカラム氏の推定によれば、世界中で毎年数万リットルのヘリウム3がこのように生産されている可能性がある。しかし、将来の需要はその供給をはるかに超えるかもしれない。一部の起業家や研究者は、ヘリウム3の新たな供給源が必要だと述べている。それは地中にも存在するが、一般的に濃度は非常に低い。
しかし、アポロ計画で持ち帰られた月の塵、つまりレゴリス（表土）のサンプルは、月には比較的高濃度で存在する可能性を示唆している。そのため、月からヘリウム3を回収する計画が進行中だ。ヘリウム3はヘリウムの同位体で、原子核の中性子の数によって定義される。中性子が一つ多いヘリウム4は比較的安価なバージョンで、子供のパーティー用の風船を膨らませる気体だ。
ズミーエフ氏は物理学の実験でヘリウム3を使用している。例えば、彼は小さなチャンバーにこの物質を充填し、謎の暗黒物質粒子を検出するプロジェクトに取り組んでいる。そのような粒子がヘリウム3原子に衝突すると、原子がすべて振動する。これにより熱が発生し、そのわずかな温度上昇を測定できる。ヘリウム3は何度でも再利用できる。
科学者たちはヘリウム3とヘリウム4を極低温で混合し、既知の宇宙で最も低い温度（ミリケルビン範囲、-273℃）を作り出す。ヘリウム3原子が2つの同位体を含む希薄な混合物から徐々に分離すると、純粋なヘリウム3の層が上に形成される。この分離はエネルギーを消費する相変化であり、熱い水の入ったカップから蒸気が蒸発するときのように、冷却効果を誘発する。ヘリウム3ベースの冷却、つまり希釈冷凍は、量子コンピュータにとって極めて重要だ。
そしてヘリウム3は、いつか核融合炉で使用され、膨大なクリーンエネルギーを生み出す可能性もある。月からヘリウム3を抽出する計画を立てている企業の一つが、シアトルに拠点を置くインタールーンだ。「私たちは過去4年間、技術の開発、試作、テストに費やしてきました…30人のチームがあり、成長しています」と共同創業者兼CEOのロブ・メイヤーソン氏は言う。メイヤーソン氏は2003年から2018年まで、ジェフ・ベゾスのロケット会社ブルーオリジンの社長を務めていた。
インタールーンの共同創業者の一人は、現在90代で、アポロ17号ミッションで月面を歩いたハリソン・“ジャック”・シュミット氏だ。彼は長年、月のレゴリスからヘリウム3を回収することを提唱してきた。インタールーンは放物線飛行中に一部の機器をテストした。これは飛行機が大きな弧を描いて無重力をシミュレートするものだ。同社の機器は早ければ2027年秋にも月着陸船に統合される可能性があるとメイヤーソン氏は言う。
最終的にインタールーンは、月面に自律型のレゴリス掘削機を設置し、粉末状の物質をすくい上げて処理することを目指している。アイデアは、レゴリスを粉砕して攪拌し、内部に含まれるヘリウム3を放出させるというものだ。月にどの程度の濃度のヘリウム3が存在するかは確実にはわかっていない。ジョンズ・ホプキンス応用物理研究所のポール・バーク氏は、アポロのレゴリスサンプルは地球に戻る際にヘリウム3の一部を失った可能性があり、存在量の理解が歪んでいる可能性があると述べている。さらに、