США планують запустити ядерний реактор на Місяці до 2030 року, тоді як Росія та Китай розраховують реалізувати спільний проєкт до 2036-го. Країни прагнуть забезпечити енергією майбутні місячні бази та отримати перевагу в освоєнні космосу.
Про це повідомляє The New York Times. Вчені попереджають, що поспіх у цій космічній гонці може створити серйозні ризики, зокрема через можливі аварії та поширення радіоактивних матеріалів.
США, Росія та Китай змагаються за місячний реакторНаприкінці серпня NASA оголосило про пошук підрядників для створення ядерного реактора здатного пережити політ у космосі та автономно працювати біля південного полюса Місяця. Агентство розраховує підготувати його до запуску до грудня 2030 року.
Поспіх пов’язаний з конкуренцією з Росією та Китаєм. Москва планує створити місячний реактор до 2036 року в межах спільного проєкту з Пекіном, тому NASA прискорює власні плани.
Йдеться не лише про виробництво енергії, а й про майбутнє освоєння Місяця. США та Китай прагнуть першими створити там постійні бази, отримати доступ до ресурсів, зокрема замерзлої води,
і використовувати супутник Землі як платформу для подальших космічних місій.
Науковці застерігають, що надмірна поспішність може підвищити ризик аварій. За останні шість років кілька американських, російських і китайських ракет зазнали аварій, а один російський посадковий апарат розбився на Місяці.
Несправність ядерного реактора може мати серйозні наслідки. У разі падіння його уламків існує ризик поширення радіоактивних матеріалів, а аварія або руйнування установки на поверхні Місяця може зробити окремі території непридатними для подальшого використання.
"Космічна гонка завжди триватиме, і якщо до неї додати ядерну енергетику, то вона може прийняти потенційно небезпечніший поворот", – заявив директор з безпеки ядерної енергетики в Спілці стурбованих вчених Едвін Лайман.
Аналіз технічних документів, матеріалів закупівель, наукових досліджень та коментарів фахівців дає змогу оцінити, як США, Росія та Китай розвивають проєкти місячних реакторів. Окрему роль у цій програмі відіграє російсько-китайське космічне партнерство, яке підтримують лідер КНР Сі Цзіньпін і російський диктатор Володимир Путін.
За попередніми даними, саме Росія відповідає за ядерну складову спільного місячного проєкту. Москва має значний досвід використання реакторів у космосі, оскільки ще за часів СРСР на орбіту вивели понад 30 таких установок. Крім того, Росія має великі запаси низькозбагаченого урану, який розглядають як один із варіантів палива для космічних реакторів.
США після тривалої перерви намагаються надолужити відставання. NASA запустило свій перший космічний реактор ще 1965 року, а відтоді країна витратила понад $20 млрд на ядерні космічні програми, але нових реакторів на орбіті не розгортала.
Місячний реактор потрібен для забезпечення стабільного енергопостачання майбутніх баз. На відміну від сонячних панелей, він може працювати без світла, зокрема під час місячної ночі, що триває понад два тижні, і потребує мінімального втручання людини.
На початковому етапі США та Китай планують використовувати сонячні й радіоізотопні системи для підтримки обладнання та заряджання марсоходів. Проте для повноцінної місячної бази знадобляться значно потужніші джерела енергії, здатні працювати в екстремальних температурних умовах.
Росія планує до 2036 року створити реактор "Селена" для забезпечення енергією станцій, які мають працювати під керівництвом Китаю. Установка повинна виробляти до 10 кВт електроенергії та функціонувати автономно протягом десяти років.
NASA прискорило розробку місячного реактора, побоюючись, що російсько-китайський проєкт може фактично обмежити доступ США до окремих районів Місяця Очікується, що установка NASA вироблятиме 20 кВт електроенергії та працюватиме до п’яти років без обслуговування.
Першим етапом американської програми має стати використання ядерної енергії для місії на Марс у грудні 2028 року. Паралельно Пентагон планує створити власні космічні реактори для розміщення на орбіті та Місяці.
Ядерні установки на Місяці створюють нові ризикиЕксперти сумніваються, що заявлених термінів вдасться дотриматися. Жодна країна ще не має перевіреного посадкового модуля для доставки важких реакторів на нерівну місячну поверхню, а ядерні установки ніколи не працювали в умовах низької гравітації.
Наразі невідомо, скільки енергії потребуватимуть майбутні місячні бази,
тому конструкції реакторів ще можуть змінитися. США та Росія планують запускати реактори з неактивним урановим паливом, щоб зменшити ризики у разі аварії під час польоту.
Найбільшу небезпеку фахівці вбачають саме на етапі запуску ракети. У разі падіння реактора у воду існує ризик виникнення ланцюгової ядерної реакції, а аварії під час повернення космічних апаратів на Землю вже призводили до поширення радіоактивних матеріалів.
Показовим є випадок супутника "Космос-954", який у 1978 році розпався над північними районами Канади та залишив після себе радіоактивне забруднення. Попри багаторівневі перевірки, експерти наголошують, що повністю виключити аварії під час космічних ядерних місій неможливо.
На Землі ядерні реактори захищають спеціальними конструкціями, однак зведення подібних споруд на Місяці було б надзвичайно складним і дорогим.
NASA заявляє, що його установка матиме захист від радіації, але не уточнює, яким саме він буде. Експерти припускають, що навколо місячних реакторів доведеться створювати заборонені зони для зменшення ризиків для астронавтів і техніки.
Як зазначається у матеріалі, навіть відносно невеликі аварії можуть спричинити значне радіоактивне забруднення через слабкий захист. Відсутність вітру на Місяці не усуває ризику, тому що через низьку гравітацію уламки після вибуху можуть розлітатися на великі відстані.
На Землі виведення реактора з експлуатації займає роки та потребує складних процедур. Для місячних установок NASA і російські структури розглядають значно простіший варіант – залишати відпрацьовані радіоактивні матеріали на поверхні супутника.
Проблема з паливомNASA планує використовувати для місячного реактора низькозбагачене паливо яке вважається безпечнішим за високозбагачений уран. США мають обмежені можливості для виробництва такого палива, а найбільшим його виробником залишається Росія, імпорт урану з якої Вашингтон заборонив у 2024 році.
Попередній космічний реактор NASA, випробуваний у 2018 році, працював на високозбагаченому урані. Від цього варіанту відмовилися через ризик використання такого матеріалу для створення ядерної зброї.
Наразі NASA розраховує отримувати необхідне паливо від міністерства енергетики США,
однак американський уряд також стикається з проблемами його достатнього виробництва.
Натомість Росія та Китай не розкрили, яке паливо використовуватимуть у спільному місячному проєкті, хоча старі російські космічні реактори працювали на високозбагаченому урані.
Окремі приватні компанії також розробляють реактори для космічних і військових потреб. Зокрема, Space Nuclear Power Corporation працює над установкою з високозбагаченим ураном, а компанія Antares отримала від Пентагону замовлення на розробку та демонстрацію космічного мікрореактора.
Такі установки потенційно можуть використовуватися і на Місяці, однак наразі жоден із розроблених мікрореакторів не готовий до експлуатації в космосі. Фахівці досі не мають остаточних рішень щодо відведення тепла, захисту конструкції та збереження її цілісності в умовах низької гравітації.
"Цілком можливо розмістити реактор на Місяці, але чим більше енергії потрібно, тим складніше будувати реактори", – сказала очільниця кафедри ядерної інженерії та інженерної фізики в Університеті Вісконсин-Медісон Кеті Хафф.
Вона додала, що попри конкуренцію за право першими реалізувати свої космічні амбіції, уряди можуть досягти значно більшого завдяки співпраці, ніж у протистоянні.
Як писав OBOZ.UA, американська влада вперше публічно підтвердила наявність у США зброї, розміщеної на орбіті за словами міністра ВПС США Троя Майнка, США використовуватимуть нову систему для захисту американських військових від ворожих дій у космосі.
