美國太空總署希望在月球上安裝核反應堆,為未來的載人基地提供動力

在月球上安裝核反應爐聽起來像是 20 世紀 60 年代冷戰驚悚片中的情節,但有一天這可能是讓居住在那裡的太空人活下去的唯一方法。

NASA 已經推出了徵求建議書作為阿爾忒彌斯計畫的一部分,「裂變表面電力系統」將把人們送回月球,並最終送上火星。

根據美國航太局的計劃,太空人最終將一次最多花費兩個月生活在月球上,月球將成為進一步深入太陽系任務的起點。

問題是一個月球之夜可持續長達 14 天,這使得太陽能成為繁忙的月球基地的不可靠能源。

美國宇航局表示:“裂變表面動力與太陽能電池、電池和燃料電池相結合,可以為漫遊車提供動力、進行實驗,並利用月球資源生產水、推進劑和其他生命支持用品。”

NASA 正在尋找什麼?

美國太空總署的提案徵集提供了一些有關月球裂變反應器可能會是什麼樣子的線索。

首先,它必須比地球上用於發電的傳統核反應器小得多。

為了到達月球,反應器需要安裝在一個四公尺寬、六公尺長的圓柱形容器內,且重量不能超過 6,000 公斤。

如果它能在發射和著陸過程中倖存下來,反應爐必須是可運輸的,這樣它就可以從著陸點運送到月球上的其他地方使用,在那裡它將產生至少40 千瓦的連續電力長達十年。

最重要的是,美國太空總署的要求規定反應爐必須完全自主。美國太空總署的招標文件稱,它「不能依賴任何外部電源或機器人支持,也不能依賴太空人參與系統啟動、關閉、操作或維護」。

NASA 表示,美國公司必須在明年 2 月 19 日之前提交計劃。

NASA 太空技術任務理事會 (STMD) 副局長 Jim Reuter 表示:“充足的能源將是未來太空探索的關鍵。”

「我預計裂變表面電力系統將大大有利於我們的月球和火星電力架構計劃,甚至推動地球上的應用創新」。

接下來怎麼辦?

美國太空總署表示,在太空中應用核分裂的計畫不會只限於月球。

今年早些時候,美國太空總署和美國能源部宣布,他們正在尋求核熱推進系統的提案,該系統可以為未來的火星任務提供動力。

該技術存在一些嚴重的障礙:驅動核推進系統的反應器將在超過 2,500 攝氏度的溫度下運行,這意味著任何周圍的材料都需要承受所產生的極端熱量。

NASA STMD 核子技術組合負責人安東尼·卡洛米諾 (Anthony Calomino) 表示:“由於滿足推進性能目標需要非常高的工作溫度,支撐核熱推進系統的反應器是一項重大的技術挑戰。”

懷抱核野心的不僅是美國太空總署。

9月,英國航空航太公司勞斯萊斯透露,它正在製定核動力「月球採礦」作業計畫。

這家擁有為英國核潛艦艦隊設計反應器經驗的工程公司表示,藍色起源和 SpaceX 等公司已經突破了太空中可能實現的目標。

「稀土金屬嚴重短缺。我們知道它們存在於其他行星上,因為它們都是由同一種物質形成的。這確實不是火箭科學。因此,在我有生之年,開採小行星、月球和火星將會發生」勞斯萊斯防務部門負責人戴夫·戈登(Dave Gordon)告訴媒體週日郵寄報紙。