科技日报记者 刘霞
美国国度航空航天局(NASA)代办署理局长肖恩·达菲近日公布,将加速推进月球核反映堆设置装备摆设规划。据美国《纽约时报》和《政治报》网站8月5日报导,按照达菲的指令,NASA将启动行业招标,拟开发功率为100千瓦的月球核裂变反映堆体系,并规划在2030年前发射升空。

NASA称,该核反映堆不仅是实现“阿尔忒弥斯”登月规划的助推剂,更是“博得新太空竞赛的战略筹马”。但多位航天专家指出,只管于月球外貌部署核反映堆已经非科幻小说中才呈现的情节,但现有技能成熟度与云云激进的时间注解显脱节,从核反映堆的工程设计到辐射防护,再到低重力前提下不变运行,每一个环节都面对庞大挑战,要于5年内实现从图纸到登上月球,这一超过好像“其实不实际”。
助推月球摸索
为何选择于月球部署核反映堆?《纽约时报》的报导认为,这项技能将完全转变人类于太阳系摸索、迁移及保存的方式。
达菲暗示,这是实现宇航员重返月球规划的要害一环。要成立月球基地,不变能源供给至关主要。核裂变体系体积小、重量轻却功率强盛,能确保于月球及火星极度情况下连续运行。
与依靠太阳能的空间站差别,月球基地面对怪异挑战。NASA官网阐发称,月球夜晚连续长达14天,温度极低且彻底暗中;火星则常遭受连续数周的沙尘暴。核反映堆可部署于月球永世暗影区(可能存于水冰资源处),也能实现全天候不间断供电。
美国有线电视新闻网(CNN)于8月6日的报导中暗示,这类连续供电能力对于持久科考至关主要。NASA空间技能使命局技能演示项目主任特鲁迪·科尔特斯也认为,不依靠太阳能的核动力体系,是保障月球可连续摸索的极佳选择。
值患上留意的是,这场规划的暗地里是美国对于太空主导权旁落的担心。NASA某高管直言,美国加快推进月球核规划,关乎博得第二次太空竞赛。CNN的报导披露,中俄两国自2024年3月起已经三次公布互助规划,拟于21世纪30年月中期前建成月球反映堆。
达菲于记者会上称,第一个于月球上拥有反映堆的国度也许可以公布成立一个禁入区,这会严峻制约美国。
设法早已经有之
美国摸索月球核电站的脚步实在早已经迈出。NASA改过世纪伊始就着手结构太空核电体系,累计投入2亿美元研发轻型裂变发电体系,惋惜于发射方面至今尚无本色性冲破。
NASA官网显示,该机构曾经授予洛克希德·马丁、西屋电气以和草创企业直觉呆板公司各500万美元的合同,推进“裂变地表发电”项目,开发40千瓦的月球核反映堆。但据《纽约时报》报导,这些方案都卡于了一个要害指标——6吨的重量红线上,三套设计方案无一达标。
这次,达菲要求NASA征求行业建议,以便2030年前发射一座100千瓦的核反映堆。由于NASA预计,月球及火星地面电力需求应至少为100千瓦,才能满意栖息地运转、生命撑持体系、通讯体系、科学试验以和采矿及燃料出产等工业运营的需求。
美国《新闻周刊》的报导认为,月球核反映堆最有可能的设计是:利用铀燃料的紧凑型裂变反映堆。该反映堆将构建多层屏蔽体系以掩护宇航员免受辐射影响,利用斯特林策动机或者其他热电转换体系,将核裂变孕育发生的热量转化为电能。核反映堆可埋于月球风化层下,以进一步削减辐射袒露并调治温度,长途节制及监控体系将确保其能于无人值守的环境下安全运行。
美国国度试验室高级项目司理塞巴斯蒂安·科比西罗则暗示,这不是科幻场景,跟着技能前进,月球核电站彻底可行。
面对诸多灾题
只管核反映堆于地球上发电已经有70余年汗青,但将一个核反映堆发射到月球上,让其于严寒暗中的漫漫月夜连续提供年夜量能量,毕竟还有面对哪些难题?能于不到5年的时间内一一霸占吗?
《纽约时报》吐露,只管科学家们确认“月球核电站并不是天方夜谭”,但大都专家认为2030年前实现部署仍不实际。曾经任职美国能源部的核能专家凯瑟琳·赫夫传授直言,这个时间表过在激进,甚至有些荒谬。就像于戈壁里建发电站却没人用电——没有月球基地,反映堆的意义安在?除了设计及制作月球反映堆的须要事情外,仅审批流程就可能耗时数年。
别的,只管美国太空摸索技能公司(SpaceX)的“星舰”及蓝色发源公司的“蓝玉轮”等新型着陆器理论上的有用载荷能到达15吨,但这些航天器尚于“襁褓”之中。
《新闻周刊》的报导也指出,虽然核能已经用在“旅行者”号及“好奇”号等深空探测器,但于月球上部署核能却面对怪异挑战,需冲破核质料太空运输的安全瓶颈、确保反映堆于月球外貌高达310℃的日夜温差及低重力前提下不变运行,以和开发非凡的废热治理体系等。洛克希德·马丁公司月球勘探副总裁凯文·欧则认为,开发可以或许蒙受高温的质料也是月球核反映堆的设置装备摆设难题之一。
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