Один из самых ценных активов Ланкастерского университета хранится в пивных бочках. В тщательно запертой лаборатории на полках стоят ряды металлических бочек, соединенных тонкими медными трубками. Контейнеры загружены не призовым пивом, а газом под названием гелий-3 — одним из самых дорогих материалов в мире. Один литр стоит примерно 2000 долларов (1500 фунтов), хотя цена может колебаться.

«Лаборатория существует уже около 50 лет. Тогда гелий был довольно дешевым, — говорит Дима Змеев, старший преподаватель. — Наши очень мудрые предшественники сделали запасы». В ближайшем будущем больше людей могут захотеть создать такие запасы. Гелий-3 применяется в квантовых вычислениях и ядерном синтезе. Однако сегодня его основной источник строго контролируется — он поступает из ядерного оружия. А именно, из распада трития, формы водорода, внутри этого оружия.

По оценкам Дэвида Макколлума, выдающегося ученого из Ок-Риджской национальной лаборатории в Теннесси, во всем мире таким образом ежегодно производится, вероятно, десятки тысяч литров гелия-3. Но будущий спрос может намного превысить это предложение. Некоторые предприниматели и исследователи говорят, что нам нужны новые источники гелия-3. Он существует в земле, хотя обычно в очень низких концентрациях.

Однако образцы лунной пыли, или реголита, с миссий «Аполлон» позволяют предположить, что на Луне он может присутствовать в относительно высоких концентрациях. В связи с этим сейчас разрабатываются планы по извлечению гелия-3 с Луны. Гелий-3 — это изотоп гелия, определяемый количеством нейтронов в ядре атома. Гелий-4, с одним дополнительным нейтроном, является сравнительно дешевой версией — газом, которым надувают детские праздничные шарики.

Змеев использует гелий-3 в физических экспериментах. Например, он наполняет крошечные камеры этим веществом в проекте по обнаружению загадочных частиц темной материи. Если такая частица столкнется с одним из атомов гелия-3, это заставит их все вибрировать. Это генерирует тепло, и небольшое повышение температуры можно измерить. Гелий-3 можно использовать снова и снова.

Ученые смешивают гелий-3 и гелий-4 при очень низких температурах, чтобы создать самые низкие температуры в известной вселенной, вплоть до милликельвинового диапазона (-273°C). Когда атомы гелия-3 постепенно отделяются от разбавленной смеси, содержащей два изотопа, они образуют сверху чистый слой гелия-3. Это разделение является фазовым переходом, который потребляет энергию, вызывая охлаждающий эффект, подобно тому, как пар испаряется с чашки горячей воды. Охлаждение на основе гелия-3, или дилюционное охлаждение, имеет решающее значение для квантовых компьютеров.

И гелий-3 также может быть использован в некоторых реакторах ядерного синтеза, чтобы однажды создать огромное количество чистой энергии. Одна компания, планирующая добывать гелий-3 на Луне, — Interlune, базирующаяся в Сиэтле. «Мы потратили последние четыре года на разработку, прототипирование и тестирование технологий… У нас команда из 30 человек, и она растет», — говорит Роб Мейерсон, сооснователь и генеральный директор. Мейерсон был президентом Blue Origin, ракетной компании Джеффа Безоса, с 2003 по 2018 год.

Один из сооснователей Interlune — Харрисон «Джек» Шмитт, которому сейчас за 90, который ходил по Луне во время миссии «Аполлон-17». Он давно выступает за извлечение гелия-3 из лунного реголита. Interlune испытала часть своего оборудования во время параболических полетов, когда самолет летит по большой дуге, имитируя невесомость. Оборудование фирмы может быть интегрировано в лунный посадочный модуль уже осенью 2027 года, говорит Мейерсон.

В конечном итоге Interlune намерена разместить на Луне автономные экскаваторы, перелопачивающие реголит, чтобы зачерпывать порошкообразный материал и перерабатывать его. Идея состоит в том, чтобы дробить и перемешивать реголит, высвобождая содержащийся в нем гелий-3. Никто не знает наверняка, какие концентрации гелия-3 присутствуют на Луне. Пол Берк из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса говорит, что образцы реголита «Аполлона» могли потерять часть гелия-3 при возвращении на Землю, искажая наше понимание того, сколько его там. Кроме того,