США готовятся строить ядерный реактор на Луне. Насколько это опасно для Земли?
Ядерная энергетика готовится выйти за пределы Земли. Министерство энергетики США и НАСА подписали новый меморандум «о взаимопонимании». Из заявления НАСА следует, что уже к концу текущего десятилетия атомный реактор должен появиться на поверхности Луны. Рассказываем, зачем нужно строить реактор на Луне, как он будет работать и насколько это опасно.
О каком меморандуме речь?
На этой неделе министр энергетики США Дэн Бруйетт и администратор НАСА Джим Бриденстайн подписали новый меморандум о взаимопонимании (MOU - Memorandum of understanding).
Вообще, меморандум о взаимопонимании представляет собой вид соглашения между двумя или более сторонами. Он выражает совпадение доброй воли между сторонами и указывает на предполагаемую общую линию действий.
Последнее соглашение министерства энергетики и космического агентства обсуждалось на заседании Консультативного совета секретаря по энергетике в октябре 2020 года. Оно поддерживает Директиву-1 президента Трампа об освоении космоса и общую национальную космическую политику США.
«Космическая» директива Трампа от 2017 года
В конце 2017 года Трамп подписал в Белом доме Директиву о космической политике № 1 - важное изменение в национальной космической политике, предусматривающее возглавляемую США интегрированную программу с партнерами из частного сектора по возвращению человека на Луну с последующими полетами на Марс и за его пределы.
Представители Конгресса и Национального космического совета присоединились к президенту Дональду Трампу, астронавту «Аполлона» Джеку Шмитту и нынешнему астронавту НАСА Пегги Уитсон в понедельник, 11 декабря 2017 г., для подписания президентом Директивы 1 по космической политике, изменения в национальной космической политике. предусматривает комплексную программу под руководством США с партнерами из частного сектора по возвращению человека на Луну с последующими полетами на Марс и за его пределы.
Политика призвала администратора НАСА «возглавить инновационную и устойчивую программу исследований с коммерческими и международными партнерами, чтобы обеспечить расширение человечества в изучении и освоении Солнечной системе и получить на Земле новые знания и возможности». Все это уже сейчас позволяет США более эффективно организовать государственный, частный и международный вклад по проекту возвращения людей на Луну и закладывают основу, которая в конечном итоге позволит людям исследовать Марс.
«Директива, которую я подписываю сегодня, переориентирует космическую программу Америки на исследования и открытия человека», - объяснил тогда президент Трамп. «Это первый шаг к возвращению американских астронавтов на Луну впервые с 1972 года для долгосрочного исследования и использования ее ресурсов. На этот раз мы не только установим наш флаг и оставим свои следы - мы заложим основу для возможной миссии на Марс и, возможно, когда-нибудь, во многие другие миры».
Что означает заключение меморандума?
Согласно той самой директиве и программе НАСА Artemis, Америка высадит первую женщину и следующего мужчину на Луну к 2024 году и уже к концу десятилетия наладит устойчивое и последовательное исследование Луны для подготовки к первой миссии человека на Марс.
«От достижений по лучшему пониманию Луны и до обеспечения ядерным топливом запусков «Вояджера-1» и «Вояджер-2» в космос, Министерство энергетики и НАСА на протяжении десятилетий активно сотрудничали в космической миссии нашей страны, - заявил секретарь Бруйетт. «Этот новый Меморандум о взаимопонимании продолжит нашу совместную работу, чтобы достичь следующего поколения космических инноваций и исследований».
Инженеры NASA и NNSA опускают стенку вакуумной камеры вокруг киловаттного реактора, используя технологию Стирлинга (система KRUSTY). Позднее из вакуумной камеры откачивают воздух, чтобы имитировать космические условия при работе KRUSTY.
Лос-Аламосская национальная лаборатория
«Artemis зависит от коалиции партнеров из правительства США, сферы промышленности и всего мира», - объясняет администратор НАСА Джим Бриденстайн. «Опыт Министерства энергетики, науки и технологий по-прежнему имеет решающее значение для успеха миссий НАСА. Вместе мы создадим и подготовим системы для дальнейшего исследования Луны и отправления людей дальше в космос, и все это на благо человечества на Земле».
Меморандум о взаимопонимании выделяет потенциальные области для сотрудничества, включая научные наблюдения за ранней Вселенной с Луны. Речь идет о проекте Gateway, а также о высокопроизводительных вычислениях, моделировании и симуляций, планетарной защите от объектов, сближающихся с Землей, разработке датчиков и спутников, осведомленности о ситуации в космосе, космической погоде, космической ядерной энергетике и многом другом.
Именно последняя тема и взволновала общественность. Ядерная энергетика на Луне? Серьезно?
Да.
Зачем нужно строить ядерный реактор на Луне?
В сентябре стало известно, что в конце этого года НАСА и Министерство энергетики будут искать предложения для промышленности по разработке компактной ядерной энергетической системы, которая сможет поддержать долгосрочные планы агентства по исследованию Луны и Марса.
«Мы планируем не просто вернуться с человеком на Луну, а остаться на Луне. Это значит, что нам потребуется энергия - её источником станет ядерная энергетика, а для неё в том числе будет создана лунная энергосистема. Опыт министерства энергетики и его технологии будут иметь решающее значение для успеха наших миссий. Только вместе мы сможем сделать всё необходимое для изучения Луны и отправки человека дальше в космос во благо Земли и всего человечества», - заявил глава NASA Джим Брайденстайн.
Художественная концепция новой системы деления энергии на лунной поверхности / Источник: НАСА
Ранее стало известно, что DOE и NASA объявили тендер на разработку и строительство атомного реактора мощностью не менее 10 кВт на Луне, который сможет снабжать энергией всё оборудование и жилые модули в моменты, когда невозможно будет использовать солнечную энергию. Победителя тендера назовут в 2021 году, а сам лунный атомный реактор должен быть готов в 2027 году.
Министерство энергетики заявило, что 10 кВт будет достаточно для питания ста 100-ваттных лампочек или примерно 1/100 000 мощности, производимой типичным промышленным реактором мощностью 1000 МВт.
Концептуальное изображение системы ядерной энергии для Луны и Марса НАСА
«Может показаться, что это не так уж и много, но этого будет достаточно для питания части инфраструктуры и оборудования, необходимого астронавтам на поверхности Луны», - отметил на брифинге в Комитете по технологиям, инновациям и инженерии Консультативного совета НАСА представитель из Министерства энергетики.
Полная презентация брифинга доступна в сети для ознакомления.
Миссия Artemis III, которая должна завершиться высадкой астронавтов на поверхность Луны, запланирована к проведению на 2024 год. Однако перед этим состоятся ещё два запуска - в 2021-м Artemis I, в рамках которой Европейский сервисный модуль (EСM) для пилотируемого космического корабля Orion будет запущен с помощью сверхтяжёлой ракеты-носителя Space Launch System (SLS) и проведёт в целом три недели в космосе, а затем должен будет вернуться на Землю (здесь корабль будет протестирован на вхождение в земную атмосферу на высокой скорости - будет испытана его тепловая защита). В 2023 году в ходе Artemis II собираются облететь Луну на ЕСМ уже с экипажем на борту.
«Это возможность для устойчивого присутствия на Луне, особенно для выживания в лунную ночь», - объяснил необходимость создания ядерного реактора на Луне Энтони Каломино, менеджер ядерных систем в Управлении космических технологий НАСА. «Поверхность Луны дает нам возможность изготовить и испытать в полете систему космического деления».
НАСА и Министерство энергетики (DOE) в последние годы работали вместе над проектом космической ядерной энергетики под названием Kilopower, в рамках которого в 2018 году на испытательном полигоне в Неваде была продемонстрирована технология с реактором мощностью один киловатт. В этом проекте использовался высокообогащенный уран (ВОУ), что позволило создать эффективный и легкий реактор.
Каких последствий стоит ждать?
НАСА, министерство энергетики США и различные ядерные лаборатории продвигают идею о небольшом модульном реакторе для ядерных проектов на Луне и Марсе. Эксперты уверены, что та технология идеально подходит для нужд людей, живущих в течение длительного периода в космосе.
Поскольку каждый из этих мини-реакторов, вероятно, будет иметь бесперебойную выработку всего 10 кВт, потребуется несколько реакторов на Луне или Марсе, чтобы выполнять необходимые функции для их обитателей и отвечать необходимым требованиям по мощности.
Однако до сих пор нет ни сертифицированной конструкции, ни испытательного реактора, ни настоящего реактора, ни надежного способа отправить такой реактор на Луну. Как мы знаем, ракеты имеют прискорбную привычку иногда взрываться во время запуска или вскоре после него. Тем не менее, 2026 год является амбициозной целевой датой для реализации всех систем. Крайний срок - конец этого десятилетия. Логично, что такие амбиции вызывают обеспокоенность у общественности.
Хотя конструкция реактора еще не определена, скорее всего, потребуется использовать высокообогащенный уран (ВОУ). Стоит отметить, что это уже жесточайшее нарушение соглашения о его распространении. Как сказал в интервью PBS Newshour доктор Эдвин Лайман из «Союза неравнодушных ученых», «это может подтолкнуть или начать международную космическую гонку по созданию и развертыванию новых типов реакторов, требующих высокообогащенного урана».
Учитывая полезность ВОУ для использования ядерного оружия и новых зондов, которые в настоящее время отправляются на Луну и Марс «недружественными» по мнению США странами (такими как Китай и ОАЭ), не нужно много воображения, чтобы власти могли предвидеть соблазн кражи урана. Будет ли США размещать охрану вокруг своих лунных реакторов? Увидим ли мы терроризм на Луне или даже войну? Такими вопросами, например, задается журналист Линда Пентц Гюнтер в своей колонке для проекта для Beyond Nuclear, некоммерческой организации, которая базируется в Мэриленде, США и обеспокоена вопросами ядерной безопасности.
Есть еще один важный момент, который стоит учесть. В условиях постоянно расширяющихся кризисов на Земле, вызванных разрушительными последствиями изменения климата, а также текущей пандемией, тратить непомерные суммы на установку реакторов на Луне или Марсе может показаться неразумным и безответственным. Зачастую можно услышать такое мнение: перед тем, как осваивать новые миры, стоит привести в порядок планету, которой мы так навредили.
И, все же, несмотря на огромные расходы и вопросы по поводу этичности и безопасности реакторов,а также отходов, которые они будут производить уже на другой планете, НАСА и Министерство энергетики с нетерпением ждут предложений.
Сейчас Луна рассматривается как стартовая площадка для Марса. Велика вероятность того, что и он станет очередной ядерной помойкой землян.
Смотрите также:
Nokia и НАСА планируют запустить сеть 4G на Луне