Reaktor jądrowy na Księżycu

Zobacz odcinek:

Nowy wyścig kosmiczny pomiędzy USA i Chinami nabiera tempa, a przedstawiciele branży zaczynają się już zastanawiać, jak mogłaby wyglądać baza na księżycu. I chociaż na tym etapie można jeszcze pozwolić sobie na popuszczenie wodzy wyobraźni, to jednak NASA ma już pewne konkretne propozycje odnośnie zasilanie przyszłej stacji księżycowej. Do końca obecnej dekady na powierzchni Księżyca ma znaleźć się pierwszy reaktor jądrowy.

W ramach realizowanego przez Amerykańską Agencję Kosmiczną programu Artemis astronauci mają znów wylądować na Księżycu.

Póki co, wiemy już, że ponowne lądowanie człowieka na srebrnym globie nie odbędzie się, tak jak pierwotnie zakładano – w 2024 roku. Obecnie przyjmuje się, że nastąpi to rok później, ale kto wie, co wydarzy się po drodze. Patrząc na to, ile razy przekładany był start Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, to i w przypadku misji Artemis, opóźnień może być o wiele więcej niż byśmy tego oczekiwali. Trzeba mieć też na uwadze fakt, że oprócz całego stopnia skomplikowania takiej misji, ogromnych kosztów, najważniejsze jest bezpieczeństwo załogi. NASA nie pozwoli na wysłanie na Księżyc astronautów, jeśli nie będzie mieć stuprocentowej pewności, że wszystko, każdy najmniejszy szczegół jest przemyślany i dopracowany.

Obecność człowieka na srebrnym globie była bardzo krótka, tym razem, ambicje NASA są dużo większe.

W planach oprócz samego lądowania jest zbudowanie na Księżycu bazy, aby dać astronautom możliwość stałego pobytu. Jednak, aby było to w ogóle możliwe potrzebna będzie energia elektryczna. Dużo energii. Większość źródeł, jakie wykorzystujemy do produkcji energii elektrycznej na Ziemi, nie byłoby możliwe do zastosowania na Księżycu. Tak naprawdę zostają nam do wyboru dwie możliwości – energia słoneczna oraz energia jądrowa. Niestety, ze względu na specyfikę ruchu obrotowego Księżyca, tamtejszy cykl dzieli się na księżycowy dzień trwający 14 ziemskich dni oraz trwającą tyle samo księżycową noc. W takim wypadku bazy zasilane energią słoneczną się nie sprawdzą. Należy też pamiętać, że bardzo dużo energii będzie zużywać się na ogrzewanie stacji i podtrzymywanie życia astronautów. Na Księżycu występuje spora amplituda temperatur od +110 stopni Celsjusza w ciągu dnia, do nawet -180 w nocy. Nie mamy jeszcze technologii, która pozwalałaby zmagazynować wystarczająco dużo energii w ciągu dwutygodniowego księżycowego dnia, aby wystarczyło jej na kolejne ciemne tygodnie. Pozostaje więc skorzystać z energii jądrowej.

Patronite

Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!

Zobacz szczegóły!

Wydaje się to najrozsądniejszą i zarazem najpraktyczniejszą opcją zasilania przyszłych kolonii. Dlatego też NASA wraz z Departamentem Energii Stanów Zjednoczonych rozpoczęły prace nad koncepcją małego reaktora jądrowego, który miałby zostać zbudowany i dostarczony na Księżyc do końca obecnej dekady. Będzie to przy okazji swego rodzaju poligon doświadczalny. Jeśli projekt odniesie sukces, podobne reaktory mogłyby równie dobrze sprawdzić się na Marsie.

Jak informuje NASA niewielka elektrownia jądrowa na Księżycu ma wiele zalet.

Reaktor na tyle mały, żeby mieścił się na łaziku mógłby dostarczać 10 kilowatów energii elektrycznej, co porównują do ilości energii potrzebnej do zaopatrzenia kilku gospodarstw domowych. Ale mowa tu o takich zwykłych, ziemskich gospodarstwach. Na Księżycu zużycie będzie inne, bo inne będą też wymagania. Energia elektryczna będzie potrzebna do funkcjonowania systemów podtrzymywania życia, ogrzewania, ładowania akumulatorów łazików czy też przeprowadzania różnego rodzaju eksperymentów naukowych. Zużycie energii może być więc znacznie większe. Jeden reaktor jądrowy mógłby nie wystarczyć, dlatego też NASA chce postawić na Księżycu aż cztery. Powinno to zapewnić wystarczającą ilość energii, aby umożliwić astronautom nie tylko możliwość stałego pobytu w stacji na powierzchni Księżyca, lecz również jego eksplorację poza terenem samej bazy.

NASA będzie teraz zbierać propozycje projektów całego systemu.

Każda koncepcja musi składać się z reaktora zasilanego uranem, systemu chłodzenia, przekształcania i oczywiście dystrybucji otrzymanej energii elektrycznej. Reaktory nie mogą być cięższe niż 6 ton, muszą zmieścić się w cylindrze o wymiarach 6×4 metra, a oprócz tego odporne na uszkodzenia i bezpieczne dla przebywających w pobliżu osób. Projekty będą zbierane do marca 2022 roku, następnie NASA wraz z Departamentem Energii Stanów Zjednoczonych i przez kolejny rok będą wspierać ich rozwój, aby ostatecznie wybrać najlepszy.

A wracając do kosmicznego wyścigu pomiędzy USA i Chinami, to niedługo po tym jak ogłoszone zostały plany NASA dotyczące księżycowych reaktorów jądrowych, okazało się, że Chińczycy również mają takie plany. Z tym, że ich reaktory mają zjadać te amerykańskie na śniadanie. Mają być w stanie generować nie pięć, nie dziesięć, ale sto razy razy więcej energii niż reaktory NASA. I jak wynika z artykułu opublikowanego w „South China Morning Post”, dwóch chińskich naukowców, którzy biorą udział w projekcie poinformowało, że prototyp reaktora jest już podobno gotowy.