Wird das Quantencomputing so wichtig, wie Fachleute es erwarten, wird Helium-3 zu einem wichtigen Material. Das Problem: Auf der Erde gibt es nur wenig davon.

Wir haben noch nicht auf dem Mond Bergbau betrieben, aber Unternehmen kaufen bereits seine Ressourcen. Das finnische Technologieunternehmen Bluefors, ein Hersteller von ultrakalten Kühlsystemen, die für das Quantencomputing von entscheidender Bedeutung sind, kaufte über das kommerzielle Raumfahrtunternehmen Interlune Zehntausende Liter Helium-3 vom Mond – für „über 300 Millionen Dollar“. Der Vertrag, über den bisher noch nicht berichtet wurde, ist der größte Kauf von Rohstoffen aus dem Weltraum.

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Interlune, ein Unternehmen, das von ehemaligen Führungskräften von Blue Origin und einem Apollo-Astronauten gegründet wurde, stieß mit seiner Mission, als erstes Unternehmen auf dem Mond Bergbau zu betreiben, auf Skepsis. Das ist dank eines Gesetzes aus dem Jahr 2015, das US-Raumfahrtunternehmen das Recht zum Bergbau auf Himmelskörpern gewährt, legal. Doch dank der Fortschritte in der Gewinnungstechnologie und der Umsetzung kommerzieller Vereinbarungen klingt dieses Vorhaben allmählich weniger nach Science-Fiction.

Unternehmen bestellen Helium-3 vom Mond – Lieferung zwischen 2028 und 2037

Bluefors ist der dritte Kunde, der sich mit einer Bestellung von bis zu 10.000 Litern Helium-3 pro Jahr für die Lieferung zwischen 2028 und 2037 anmeldete. Der Vertrag ist „das stärkste Signal, das wir uns vorstellen können, dass es eine Nachfrage nach Helium-3 gibt“, sagte Rob Meyerson, CEO von Interlune und ehemaliger Präsident von Blue Origin. (Der Gründer von Blue Origin, Jeff Bezos, ist Eigentümer der Washington Post.)

Es handelt sich hierbei nicht um Ballonhelium. Helium-3 ist leichter als das Helium-4-Gas, das auf Geburtstagsfeiern verwendet wird. Außerdem ist es auf der Erde viel seltener. Mondgesteinsproben aus der Apollo-Ära deuten jedoch darauf hin, dass es dort reichlich vorhanden ist. Interlune schätzte den Marktwert auf 20 Millionen Dollar pro Kilogramm (etwa 7.500 Liter). „Es ist die einzige Ressource im Universum, deren Preis hoch genug ist, um heute in den Weltraum zu fliegen und sie zur Erde zurückzubringen“, sagte Meyerson.

Der Mond – Ein Himmelskörper, viele Facetten

Ein anderes Phänomen – der sogenannte Supermond – macht den Vollmond am Himmel tatsächlich etwas größer. Der Vollmond befindet sich dann auf seiner Umlaufbahn etwas näher an der Erde als sonst, was regelmäßige Mond-Beobachter am Himmel erkennen können. Auch das Licht des Mondes erscheint dann heller.

Das wohl spannendste Phänomen rund um den Mond ist jedoch die Mondfinsternis. Auf diesem Bild ist die Mondfinsternis aus dem November 2022 zu sehen. Der Mond wandert dabei durch den Schatten der Erde im Weltraum und wird von diesem teilweise verdeckt. Verschwindet der Mond komplett im Schatten, wird er zum sogenannten „Blutmond“ – er strahlt für kurze Zeit rostrot.

Auch die schmale Mondsichel ist ein interessanter Anblick. Wer den Mond täglich beobachtet sieht, wie sie langsam wächst, bis sie zum Halb- und dann zum Vollmond wird.

An manchen Tagen kann man neben der schmalen Mondsichel auch den sogenannten „Erdschein“ sehen. Obwohl nur die schmale Sichel vom Licht der Sonne beleuchtet ist, sieht man auch den unbeleuchteten Teil des Mondes ganz schwach. Er wird vom Licht, das die Erde reflektiert, beleuchtet.

Die abnehmende Mondsichel. In wenigen Tagen wird der Mond vom Himmel komplett verschwunden sein, um kurz darauf wieder als schmale Mondsichel aufzutauchen. Die Mondsichel erscheint dann gespiegelt.

Auf dem Mond gut zu erkennen sind unter anderem Krater und die Mare, Mondmeere – die großen dunklen Flecken auf der Mondoberfläche.

Der Mond umkreist die Erde, was man auf diesem Bild namens „Earthrise“ besonders eindrücklich erkennen kann. Aufgenommen wurde es von der Crew der Nasa-Mission „Apollo 8“, die den Mond an Weihnachten 1968 umkreiste.

Die Mondoberfläche ist staubig, wie die Nasa-Astronauten, die dort in den Jahren 1969 bis 1972 landeten, herausfinden mussten. Ein Teil der Astronauten konnte mit Rovern über die Mondoberfläche fahren.

Auf dem Mond ist die Schwerkraft geringer als auf der Erde, weshalb die Astronauten dort unter anderem große Sprünge machen konnten. Auf dieser Aufnahme untersucht der Nasa-Astronaut Harrison H. Schmitt im Dezember 1972 einen großen Gesteinsbrocken auf dem Mond.

Diese Aufnahme der Nasa-Raumsonde „Orion“ zeigt es noch einmal sehr schön: Der Mond umkreist die Erde. Bei der nächsten Mission einer „Orion“-Kapsel sollen sich Menschen an Bord befinden und den Mond umkreisen. Frühestens 2025 sollen wieder Menschen den Mond betreten, plant die Nasa.

Quantencomputing sollen viele Probleme lösen – das benötigt Helium-3

Der Bluefors-Deal kommt vor einer mit Spannung erwarteten Explosion des Quantencomputings. Das könnte die Fähigkeit zur Lösung einiger der größten Probleme im Universum drastisch verbessern. Die fortschrittlichen Computer können dabei helfen, neue Ansätze zur Behandlung von Krankheiten zu finden, bewohnbare Planeten zu entdecken, bessere Finanzanalysen zu erstellen oder, was gefährlicher ist, den Zugang zu sensiblen Informationen zu knacken.

Um die Leistungsfähigkeit des Computers zu verstehen, betrachten Sie dieses gängige Gedankenexperiment: Ein Verkäufer muss 22 Städte bereisen, jede Stadt nur einmal besuchen und auf dem effizientesten Weg zur ersten Stadt zurückkehren. Das klingt einfach, aber ein Laptop würde etwa 1.000 Jahre brauchen, um die beste Route zu berechnen. Ein Quantencomputer könnte die Lösung eines Tages in Minuten oder vielleicht sogar Sekunden berechnen. Diese Maschinen der nächsten Generation nutzen Teilchen, sogenannte Qubits, um Informationen auf neue Weise zu verarbeiten. Aber schon geringe Mengen Wärme können dazu führen, dass Qubits Fehler produzieren. Hier kommt Helium-3 ins Spiel.

Bluefors stellt die Kühltechnologie her, die den Betrieb des Computers ermöglicht – es produziert chandelierartige Strukturen, die als Verdünnungskühlschränke bekannt sind. Ihre Kühlschränke, die vom Quantencomputer-Marktführer IBM verwendet werden, enthalten eine Mischung aus Helium-3 und Helium-4. Diese senkt die Temperaturen unter 10 Millikelvin (oder minus 273 Grad Celsius).

„Etwa 200 Mal kälter als im Weltraum“

„In einem Bluefors-Kühlschrank ist es etwa 200 Mal kälter als im Weltraum, was ziemlich erstaunlich ist“, sagte Ingela Waismaa, Direktorin für Marketing und Kommunikation bei Bluefors. „Man muss auf 7 Millikelvin herunterkühlen, damit das Qubit in dieser Umgebung existieren kann.“ Die Quantencomputerszene befindet sich noch in den Anfängen, sagte Gary Lai, Mitbegründer und Chief Technology Officer von Interlune, der zuvor Chefarchitekt bei Blue Origin war.

Bestehende Quantencomputer seien mit mehr als tausend Qubits gebaut worden, sagte er. Ein kommerzielles System oder Rechenzentrum würde jedoch eine Million oder mehr benötigen. Das könnte möglicherweise Tausende Liter Helium-3 pro Quantencomputer erfordern. „Sie werden mehr Helium-3 benötigen, als auf der Erde verfügbar ist“, sagte Lai. Das meiste Helium-3 auf der Erde stamme aus dem Zerfall von Tritium (einem Isotop des Wasserstoffs) in Kernwaffenbeständen. Jedes Jahr würden jedoch nur zwischen 22.000 und 30.000 Liter produziert.

Das Helium-3 vom Mond soll eine gewaltige Lücke schließen

Der Mond könnte diese Lücke schließen. Da die Sonne einen Strom geladener Teilchen in den Weltraum aussendet, überschüttete sie den Mond seit seiner Entstehung mit Helium-3. Das Magnetfeld der Erde lenkt hingegen einen Großteil des Helium-3 von der Sonne ab. „Wir schätzen, dass sich mehr als eine Million Tonnen Helium-3 auf dem Mond befinden“, sagte Meyerson. „Und es sammelt sich dort seit 4 Milliarden Jahren an.“ Jetzt müssen sie es nur noch abbauen.

Wie man Helium-3 auf dem Mond abbaut

Der geplante Abbau oder die Gewinnung von Helium-3 auf dem Mond würde vier Hauptschritte umfassen. Zunächst würde Interlune einen Teil der Mondoberfläche ausgraben und kleinere Partikel mithilfe von Zentrifugalkraft von größeren trennen. Mit den feinen Partikeln würde das Unternehmen dann eine Mischung aus Gasen freisetzen, die in Blasen an der Außenfläche eingeschlossen sind – ähnlich wie beim Aufplatzen von Luftpolsterfolie.

Der nächste Schritt wäre die Trennung von Helium-3 von Helium-4 und anderen Gasen für den Transport zurück zur Erde. Sobald der Prozess abgeschlossen ist, würde Interlune den ausgehobenen Schmutz wieder auf die Mondoberfläche zurückbringen. Zurück bliebe eher ein Eindruck von gepflügtem Ackerland als von einem Bergbaustandort.

Das Unternehmen demonstrierte viele Schritte seiner proprietären Gewinnungstechnologien auf der Erde. In Zusammenarbeit mit der Vermeer Corporation, einem Hersteller von Industrieausrüstung in Iowa, entwickelte und testete es einen Prototyp eines Baggers in Originalgröße. Dieser kann 100 Tonnen Erde pro Stunde ausgraben und in einer schnellen Bewegung wieder an die Oberfläche zurückbringen.

Der Abbau von Helium-3 muss in der Mondatmosphäre erfolgen

Interlune testete erfolgreich die Sortierung kleinerer Partikel in einer simulierten Mondatmosphäre auf einem Parabelflug, der die geringere Schwerkraft des Mondes simuliert. Lai sagte, dass sie – vielleicht zum ersten Mal auf der Erde – auch Helium-3 aus seiner Helium-4-Mischung getrennt hätten. Das Unternehmen konzentriert sich in erster Linie auf die Gewinnungstechnologie auf dem Mond und überlässt den Transport seiner Ausrüstung dorthin anderen Unternehmen.

„Es geht wirklich darum, eine widerstandsfähige Lieferkette für dieses wichtige Material aufzubauen“, sagte Meyerson. Er erklärte, dass die Gewinnung von Helium-3 für Quantencomputer derzeit im Fokus des Unternehmens stehe. Er sehe aber langfristig auch andere Verwendungsmöglichkeiten für das Element, darunter die Fusionsenergie.

Gewinnung von Helium-3 auf dem Mond ist möglicherweise unrealistisch

Andere Analysen zeigten, dass die Gewinnung von Helium-3 eine Herausforderung ist, wenn nicht sogar unrealistisch. Ein Bericht der US-amerikanischen Geologischen Behörde aus dem Jahr 2022 stufte das Element zu diesem Zeitpunkt als „vermutlich nicht förderbare Ressource“ ein. Die Wahrscheinlichkeit, dass solche Vorkommen in 30 Jahren vorhanden sein werden, wurde als „unbekannt“ eingestuft. Die Gewinnung könnte auch erfordern, dass viel Mondboden ausgehoben werden muss, um wenige Liter zu gewinnen.

Interlune ist sich dieser Herausforderungen bewusst. Lai sagte, das Unternehmen werde noch in diesem Jahr eine Multispektralkamera auf einem kommerziellen Rover zum Mond schicken, um nach Helium-3-Reserven zu suchen. Interlune unterzeichnete Verträge über den Verkauf von drei Litern Mond-Helium-3 an das Isotopenprogramm des US-Energieministeriums, das Helium-3 aus den US-Vorräten an Tritiumzerfall verteilt. Dies ist der erste Kauf einer natürlichen Ressource aus dem Weltraum durch eine Regierung. Das kommerzielle Unternehmen Maybell Quantum erklärte sich bereit, Tausende Liter Helium-3 zu kaufen.

Das umfangreichere Engagement von Bluefors deutet laut Lai auf eine steigende Nachfrage nach dem Produkt in naher Zukunft hin. „In vielleicht drei bis fünf Jahren werden wir Rechenzentren mit Quantencomputern sehen, und diese werden viel größer sein als heute“, sagte Waismaa von Bluefors. „Dafür erkannten wir, dass wir mehrere Lieferanten für Helium-3 brauchen.“

Wir testen zurzeit maschinelle Übersetzungen. Dieser Artikel wurde aus dem Englischen automatisiert ins Deutsche übersetzt.

Dieser Artikel war zuerst am 16. September 2025 in englischer Sprache bei der „Washingtonpost.com“ erschienen – im Zuge einer Kooperation steht er nun in Übersetzung auch den Lesern der IPPEN.MEDIA-Portale zur Verfügung.

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