США розглядають можливість встановлення ядерного реактора на поверхні Місяця до 2030 року, щоб забезпечити енергією майбутні постійні місячні бази. На тлі планів NASA та Китаю створити довготривалі поселення для роботи астронавтів і запуску досліджень далекого космосу, питання надійного джерела живлення стає ключовим, пише Newswise Science News.
Експерт з ядерної інженерії з Вірджинського політехнічного інституту Аліреза Хагігхат (Alireza Haghighat) вважає, що запуск ядерного реактора в космос не є таким ризикованим, як може здатися. Він пояснює, чому саме ядерна енергетика розглядається як основа для життя і роботи на Місяці, які технічні виклики постають і які питання безпеки потрібно врахувати.
Чому для Місяця потрібна саме ядерна енергія
За словами Хагігхата, сонячні панелі та радіоізотопні джерела вже давно використовуються в космічних місіях. Однак для постійного проживання і роботи на Місяці цього може бути недостатньо.
Місячні ночі тривають дуже довго, а є й ділянки поверхні, які взагалі ніколи не отримують сонячного світла. У таких умовах потрібне джерело енергії, яке працюватиме стабільно роками, незалежно від освітлення. Ядерні реактори здатні забезпечувати електрикою протягом тривалого часу, підтримуючи життєзабезпечення, наукове обладнання та інфраструктуру баз.
Головні технічні виклики для місячного реактора
Одна з найбільших технічних проблем, яку виділяє Хагігхат, — зробити всю енергосистему достатньо компактною та легкою, щоб її можна було доставити на Місяць і змонтувати там.
Йдеться не лише про сам реактор, а й про захисне екраніювання, обладнання для перетворення енергії на електрику та системи відведення надлишкового тепла. Усі ці компоненти мають витримати навантаження під час запуску ракети та посадки на Місяць, а потім працювати надійно з мінімальним обслуговуванням.
Безпека: що станеться у разі аварії ракети
Одна з найчастіших тривог, пов’язаних із запуском ядерного реактора в космос, — це можливий вибух ракети-носія. Хагігхат виділяє два основні ризики в такому сценарії: розсіювання ядерного палива та неконтрольований вихід реактора на критичність, тобто самопідтримувану ланцюгову реакцію.
Свіже уранове паливо значно менш радіоактивне, ніж відпрацьоване, але все одно може бути небезпечним у разі потрапляння в організм при вдиханні чи ковтанні. Водночас, за оцінкою експерта, ймовірність аварійної критичності дуже низька. Як і для наземних реакторів, для космічних установок мають проводитися детальні аналізи аварійних сценаріїв і оцінки ризиків у межах процедур безпеки та ліцензування.
Різні типи ядерних систем для космосу
Хагігхат наголошує, що варто розрізняти два типи ядерних установок, про які йдеться в контексті освоєння космосу. Місячні ядерні реактори призначені для виробництва електроенергії для життя і роботи на поверхні. Натомість ядерні реактори для руху космічних апаратів — це окремий клас систем, які використовуються для ядерної тяги.
Усі такі реактори спочатку будуть спроєктовані та випробувані на Землі, а вже потім відправлені на Місяць для монтажу та експлуатації. На думку експерта, саме ядерна енергетика може забезпечити довгострокове енергопостачання, необхідне для підтримки постійної присутності людей на Місяці.
Таким чином, перехід до ядерних джерел енергії розглядається як один із ключових кроків до нової ери дослідження космосу, де Місяць може стати постійним плацдармом для подальших місій у глибокий космос.