В условиях растущей конкуренции в космических исследованиях цель США разместить на Луне ядерный реактор к 2030 году оценивается как «амбициозная» и одновременно «сложная в техническом отношении и плане безопасности».
В августе NASA объявило о проекте установки 100-киловаттного ядерного реактора на лунной поверхности к 2030 году. Ожидается, что реализация проекта окажет значительное «стратегическое влияние» на международную космическую конкуренцию.
США не единственные, кто планирует проекты на Луне. Ранее Китай и Россия анонсировали планы строительства энергетической станции на лунной поверхности к середине 2030-х годов. Эксперты отмечают, что проект NASA направлен на лидерство США как в энергетической инфраструктуре, так и в геополитическом влиянии.
Временно исполняющий обязанности директора NASA Шон Даффи, комментируя планы Китая и России, предупредил, что эти страны могут объявить на Луне «потенциально запретную зону».
Представители NASA и специалисты по энергетическим и космическим системам рассказали «Анадолу» о возможных зонах установки реактора на Луне, бюджетных ограничениях проекта и рисках запуска ядерного топлива в космос.
Финансирование, инвестиции, лидерство
Бывший заместитель руководителя NASA по технологиям, политике и стратегии Бхавья Лал назвала проект «обнадеживающим шагом».
«На протяжении десятилетий у нас не было столь ясной и четко обозначенной по срокам цели. Без постоянного источника энергии все в космосе остается лишь временным», - отметила экс-представитель агентства.
По ее словам, выбранное NASA направление является правильным, однако впереди стоят серьезные вызовы. «Теперь начинается сложная часть — построить вокруг этого полноценную систему. Только тогда мы действительно сможем совершить прорыв, в отличие от последних 60 лет».
Лал напомнила, что недавно был подготовлен доклад под названием «Взвешивая будущее: стратегические варианты для ядерного лидерства США в космосе».
Она подчеркнула, что для успеха в этой сфере необходим государственный подход, сравнимый с Манхэттенским проектом, приведшим к созданию первой атомной бомбы. «Манхэттенский проект не был результатом работы одной лаборатории или одной компании. Он стал возможным благодаря тому, что государство обеспечило все необходимые условия — достаточное финансирование, параллельные инвестиции в разные технологии, усиленное лидерство и чувство стратегической срочности. Сегодня такие же условия должны стать основой для развития космической ядерной программы»,- пояснила она.
Согласно докладу, в первые пять лет реализация программы потребует не менее 2–3 млрд долларов, а также создания топливной инфраструктуры, проведения проверок безопасности, регуляторных реформ и прямой поддержки на уровне Белого дома.
28-дневный цикл
На Луне одна сторона обращена к Солнцу, в то время как другая остается во тьме. В результате день и ночь там длятся примерно по 14 земных суток, образуя 28-дневный цикл: две недели света сменяются двумя неделями полной темноты.
Такой ритм делает солнечные панели ненадежным источником энергии на Луне. Несмотря на то, что солнечная энергия успешно используется для питания спутников, орбитальных станций и посадочных модулей, особенности лунного рельефа и долгие ночи не позволяют полагаться на нее в полной мере.
По мнению экспертов, внимательно следящих за проектом NASA, наиболее вероятным местом установки ядерного реактора станет район южного полюса Луны, значение которого в стратегическом плане неуклонно возрастает.
Район южного полюса Луны
Профессор вулканологии факультета наук о Земле и планетах Ланкастерского университета Лайонел Уилсон назвал проект лунного ядерного реактора «очень хорошей идеей».
«Если у вас есть множество солнечных панелей, вы получаете 14 дней бесплатной электроэнергии», — отметил он. Однако, по словам ученого, затем наступают 14 дней полной темноты. «Если в системе хранения энергии возникнет сбой, температура очень быстро начнет падать — до примерно минус 173 градусов Цельсия (минус 279 по Фаренгейту)», - сказал эксперт.
Уилсон подчеркнул, что планы NASA по созданию базы вблизи южного полюса Луны могут «смягчить проблему длительной темноты». Он обратил внимание на то, что вблизи полюсов есть участки, где Солнце должно оставаться постоянно у горизонта, а значит, такие районы могут получать непрерывное солнечное освещение.
В то же время ученый указал, что пересеченный рельеф и тени от кратеров периодически блокируют свет, поэтому даже в этих условиях «останется потребность в батареях и ядерной резервной системе».
Насколько безопасен запуск ядерных материалов в космос?
Комментируя вопрос вывода ядерных материалов на орбиту, профессор Лайонел Уилсон отметил, что с прошлых космических миссий уже существуют детально разработанные протоколы. По его словам, в качестве топлива, скорее всего, будет использоваться не уран, а плутоний.
Ученый подчеркнул, что конструкции реакторов будут разрабатываться с прицелом на «максимальное снижение возможных рисков». «В космических аппаратах, направляющихся к внешним областям Солнечной системы, где солнечного света недостаточно для работы панелей, уже давно применяются небольшие ядерные источники энергии. Поэтому при создании более крупных систем серьезных инженерных проблем возникнуть не должно», — добавил он.
Водяной лед для лунной базы
Симеон Барбер, научный сотрудник британского университета The Open University, отметил, что ядерный реактор способен обеспечить непрерывный источник энергии в любой точке Луны. «Солнечные панели вырабатывают электричество только при свете Солнца. На Луне же ночь длится около 14 земных суток, поэтому необходим альтернативный источник энергии, чтобы оборудование и астронавты оставались в тепле и безопасности», — пояснил он.
По словам Барбера, район южного полюса Луны имеет стратегическое значение, поскольку там содержатся «значительные запасы водяного льда». «Этот лед можно добывать для получения питьевой и технической воды на лунной базе или расщеплять на водород и кислород, чтобы создать на Луне своего рода «топливную станцию» для полетов на Марс», — отметил исследователь.
Коснувшись темы запуска ядерных материалов на орбиту, Барбер признал, что это «сопряжено со страхами и рисками», но подчеркнул, что они «управляемы».
«Риск неудачи всегда присутствует при запуске ракеты. В случае аварии радиоактивные вещества могут попасть в атмосферу Земли. Однако в действительности объемы такого топлива сравнительно невелики, поэтому риски остаются управляемыми», — добавил он.
Риски выходят за рамки символических
Симеон Барбер обратил внимание на «бюджетные ограничения», с которыми сталкивается NASA, и назвал текущий график реализации проекта «чрезмерно амбициозным».
«В период, когда бюджет NASA на космические и земные исследования находится под серьезным давлением, этот проект лишь усилит нагрузку», — отметил он.
Оценивая инициативы Китая и России, ученый подчеркнул, что «риски в этом регионе выходят за рамки символических». По его словам, создание первой энергетической инфраструктуры на Луне будет иметь «и символические, и технологические преимущества».
Барбер также указал, что существующие международные нормы в области космоса способны в определенной мере защитить оборудование, установленное на Луне. При этом, по его словам, «может быть фактически объявлена «зона безопасности» с контролем над отдельными районами Луны».
