Lancaster Üniversitesi'nin en değerli varlıklarından biri bira fıçılarında saklanıyor. Özenle kilitlenmiş bir laboratuvarda, raflara dizilmiş metal fıçı sıraları incecik bakır borularla birbirine bağlanmış durumda. Kaplar ödüllü birayla değil, dünyanın en pahalı malzemelerinden biri olan helyum-3 gazıyla dolu. Tek bir litresi yaklaşık 2.000 dolara (1.500 £) mal oluyor, ancak fiyat dalgalanabiliyor.

"Laboratuvar yaklaşık 50 yıldır faaliyette. O zamanlar helyum oldukça ucuzdu," diyor kıdemli öğretim görevlisi Dima Zmeev. "Çok akıllı seleflerimiz stok yapmış." Yakın gelecekte, daha fazla insan böyle bir stok oluşturmayı düşünebilir. Helyum-3'ün kuantum hesaplama ve nükleer füzyonda uygulamaları var. Ancak bugün ana kaynağı sıkı bir şekilde kontrol ediliyor - nükleer silahlardan geliyor. Spesifik olarak, bu silahların içindeki bir hidrojen formu olan trityumun bozunmasından elde ediliyor.

Tennessee'deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda seçkin bilim insanı olan David McCollum, dünya çapında her yıl bu şekilde on binlerce litre helyum-3 üretildiğini tahmin ediyor. Ancak gelecekteki talep bu arzı çok aşabilir. Bazı girişimciler ve araştırmacılar, yeni helyum-3 kaynaklarına ihtiyacımız olduğunu söylüyor. Yer kabuğunda bulunuyor, ancak genellikle çok düşük konsantrasyonlarda.

Bununla birlikte, Apollo görevlerinden alınan ay tozu veya regolit örnekleri, orada nispeten yüksek konsantrasyonlarda bulunabileceğini gösteriyor. Bu nedenle, şimdi Ay'dan helyum-3 çıkarmak için planlar yapılıyor. Helyum-3, atom çekirdeğindeki nötron sayısıyla tanımlanan bir helyum izotopudur. Bir ek nötrona sahip helyum-4, nispeten ucuz versiyondur - çocuk partilerinde balonları dolduran gaz.

Zmeev, helyum-3'ü fizik deneylerinde kullanıyor. Örneğin, gizemli bir karanlık madde parçacığı türünü tespit etmek için bir projede minik odacıkları bu maddeyle dolduruyor. Böyle bir parçacık helyum-3 atomlarından birine çarparsa, hepsinin titremesine neden olur. Bu ısı üretir ve bu hafif sıcaklık artışı ölçülebilir. Helyum-3 tekrar tekrar kullanılabilir.

Bilim insanları, bilinen evrendeki en düşük sıcaklıkları (milikelvin aralığına, -273°C) oluşturmak için helyum-3 ve helyum-4'ü çok düşük sıcaklıklarda karıştırır. Helyum-3 atomları, iki izotopu içeren seyreltik bir karışımdan kademeli olarak ayrıldığında, üstte saf bir helyum-3 tabakası oluşturur. Bu ayrışma, bir fincan sıcak sudan buhar buharlaştığında olduğu gibi, enerji tüketen ve soğutma etkisi yaratan bir faz değişimidir. Helyum-3 tabanlı soğutma veya seyreltme buzdolabı, kuantum bilgisayarlar için çok önemlidir.

Ve helyum-3, bir gün muazzam miktarda temiz enerji yaratmak için bazı nükleer füzyon reaktörlerinde de kullanılabilir. Ay'dan helyum-3 çıkarmayı planlayan şirketlerden biri de Seattle merkezli Interlune. "Son dört yılı teknolojiler geliştirerek, prototipler yaparak ve test ederek geçirdik... 30 kişilik bir ekibimiz var ve büyüyor," diyor kurucu ortak ve CEO Rob Meyerson. Meyerson, 2003-2018 yılları arasında Jeff Bezos'un roket şirketi Blue Origin'in başkanıydı.

Interlune'un kurucu ortaklarından biri, Apollo 17 görevi sırasında Ay'da yürüyen ve şimdi 90'lı yaşlarında olan Harrison "Jack" Schmitt. Uzun süredir ay regolitinden helyum-3 çıkarılmasını savunuyor. Interlune, ekipmanlarının bir kısmını, bir uçağın sıfır yerçekimini simüle etmek için büyük bir yay çizerek uçtuğu parabolik uçuşlar sırasında test etti. Meyerson, firmanın ekipmanının en erken 2027 sonbaharında bir ay iniş aracına entegre edilebileceğini söylüyor.

Sonunda Interlune, toz halindeki malzemeyi toplamak ve işlemek için Ay'a otonom, regolit kazıyan ekskavatörler yerleştirmeyi hedefliyor. Fikir, regoliti ezmek ve çalkalayarak içindeki helyum-3'ü serbest bırakmak. Ay'da ne tür helyum-3 konsantrasyonları olduğu kesin olarak bilinmiyor. Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndan Paul Burke, Apollo regolit örneklerinin Dünya'ya dönüşlerinde helyum-3'lerinin bir kısmını kaybetmiş olabileceğini ve bunun da orada ne kadar olduğuna dair anlayışımızı çarpıtabileceğini söylüyor. Ayrıca,