1985年，研究人員透過分析阿波羅計劃帶回的月壤成分發現，月球突然中含有儲量驚人的氦-3，熟悉核物理的人們應該知道，該物質可以與氘【dao】在適當條件下發生核聚變反應，釋放出大量能量。

可控核聚變

1.最優質的核聚變反應原料

現代核物理研究已經進入到很深的層次，核反應應用技術也日趨成熟，對於核能原料的研究也已相當完善。根據技術掌握時間的早晚，我們可以把核反應分為裂變和聚變，而核聚變反應釋放的能量又遠遠大於核裂變。目前最典型的核聚變反應是利用氫的兩個同位素氘與氚，透過施加一定的外部條件，令氘所攜帶的中子轟擊氚的核心，產生氦原子（H-2+H-3==He-4+n），同時釋放巨大能量（氫彈的原理）。不過上述反應的弊端也很明顯，因為反應過程中會產生多餘的中子，這些中子會被其他材料的原子核捕獲而發生嬗變，反應堆中的材料經過一段時間的中子輻射後就成了放射性材料（中子汙染）。透過研究發現，氦-3能夠以其獨特的原子構成，在保證能量釋放前提下，規避掉了中子汙染，從而成功實現與氘的完美核聚變反應（3He+3He→4He+2H）。

氦-3與氘聚變反應

可惜氦三在地球上的天然含量只有1.38x10-6的級別，因為氦三主要來自於太陽風中的高能粒子，而地球有一個磁場和厚厚的大氣層，將這些寶貴的核聚變材料統統阻擋在外，而既沒有磁場也沒有大氣的月球則全盤接收。

2.核能航天器

隨著航天技術的發展，人類對太空的探索也不斷深入，我們的目標已經不是單純地發射一兩顆衛星那麼簡單了，對太陽系內的行星，甚至是系外空間的探索也已進入高速發展階段，然而以往的航天器在升空脫離地面之後，只能依靠自身攜帶的有限燃料和太陽能作為驅動和能源供給，對於實現系內空間的深空長期探測來說已經捉襟見肘，更不要提系外探測了。對於如何利用核能為航天器提供持續充足的能源，前蘇聯科學家最早提出了方案並付諸實踐，冷戰期間用於監視美軍艦隊的間諜衛星就是最好的佐證。透過核反應獲取電力，可以為航天器供電，各種科學儀器可以不再受限於太陽能帆板提供的有限功率而發揮其最大效能，與此同時，利用核能供電驅動霍爾發動機也可以為航天器帶來源源不斷的動力，在脫離太陽的照射範圍飛入深空後，再也不必擔心能源供給的問題。

霍爾發動機

3.月球前進基地

把月球作為人類太空探索的基地這一說法早在阿波羅計劃時期就已經在考察範圍之內，最近又被重新炒熱都要歸功於美國太空探索公司的CEO埃隆馬斯克，他在2017年的國際宇航大會上呼籲儘早建立月球基地，而這也將直接助力其2024年開展的火星移民計劃。

正如馬斯克提到的，月球作為星際探索的前哨站，有其不可替代的優勢，首當其衝的就是可以提供充足的能源，我們可以先期在月球建設氦-3開採和儲存設施，航天器可以藉助傳統燃料由地球發射，中途停泊月球換裝核能驅動單元，解決掉能源的後顧之憂隨後直奔目的地，由外部返回地球的飛船可以先停泊月球，由於月球沒有大氣層，引力也比地球小得多，飛船的降落穩定性安全性也將大大提高。與此同時，科學家還在月球南北極發現了數量可觀的水冰，同樣可以為基地常駐人員及來往飛船提供基本的資源供給。

月球基地

美國國家航天局的重返月球計劃，中國的探月工程其意圖都與月球基地建設緊密相關，以目前的發展形勢來看，似乎只有中美兩國會最早建成基地，中國作為月球探索的後來者，急需儘早搶佔有利位置，搶先開展基地建設。而最近成功入軌火星的“天問一號”則極大地提振了我國科研團隊計程車氣，據悉，此次“天問一號”將一次性實現“繞，落，巡”三項頗具考驗的任務，還是一貫的中國速度！中國效率！

相信不久的將來，中國將逐步建立起自己的星際探索系統，繞飛母星的天宮空間站，月球前進基地，火星常駐基地等等。