Для энергоснабжения лунных баз завтрашнего дня специалисты НАСА планируют использовать ядерную энергию. Космическое агентство заключило контракты на сумму 15 миллионов долларов США на три предварительных проекта ядерных реакторов деления мощностью 40 кВт, которые будут испытаны на поверхности Луны примерно к 2030 году.

Для того чтобы NASA смогло достичь своей цели - постоянного присутствия человека на Луне и отправки пилотируемого аппарата на Марс, обеспечение энергией является критически важным вопросом. Во время космической гонки 1960-х годов миссии были достаточно короткими, и космические корабли не нуждались в аккумуляторах и топливных элементах, в то время как современные пилотируемые аппараты довольствуются солнечными батареями. Однако ни один из этих вариантов не подходит для миссий на лунной или марсианской поверхности, которые должны обеспечивать жизнедеятельность астронавтов, их аванпостов и механизмов.

Проблема с созданием лунной базы заключается в том, что отправка оборудования на поверхность Луны стоит чрезвычайно дорого. Так по оценкам, экспертов стоимость доставки полезной нагрузки весом в один фунт (0,45 кг) составляет 100 000 долларов США. Более того, база должна будет в течении 14 дней выдерживать излучение солнечный света, при котором температура достигает 250 °F (120 °C), и 14 дней лунной ночи, когда она опускается до -208 °F (-130 °C).

Таким образом, солнечная энергия фактически исключается из числа наиболее вероятных источников энергии, (так как необходимо регулярно обогревать базу и ее оборудование в течение двух недель в условиях кромешной тьмы и холода). Учитывая эти и другие ограничения, наиболее целесообразным вариантом является очень компактный источник энергии, который имеет относительно небольшой вес и использует топливо с чрезвычайно высокой плотностью энергии. Другими словами, ядерное топливо.

Эта концепция не нова. Ядерная энергия используется в космосе с 1960-х годов: Советский Союз даже размещал полноценные реакторы на околоземной орбите для питания радарных спутников, а миссии "Аполлон" использовали радиоактивные изотопы для питания приборов на Луне.

Новые реакторы планируется использовать и в космических экспедициях на Марс. НАСА

Для программы Artemis потребуется гораздо более совершенная ядерная технология - модульная, масштабируемая и способная работать в течение десятилетий. Было бы особенно эффективно, если бы эти будущие малые реакторы могли работать на ядерном топливе, отличном от плутония, поскольку его производство для космических полетов сопряжено с серьезными трудностями.

Контракты по проекту Fission Surface Power, заключенные совместно с Национальной лабораторией Айдахо Министерства энергетики США, были предоставлены компаниям Lockheed Martin, Westinghouse и IX, а также их компаниям-партнерам для развития первоначальных проектов лунных реакторов деления. Срок действия контрактов составляет 12 месяцев.

Целью контрактов Фазы I является получение информации для создания демонстратора, который послужит основой для строительства промышленных реакторов для Луны и Марса. Помимо этого, технология будет востребована для усовершенствования конструкций ядерных ракет для освоения окололунного и дальнего космоса.

"Реализация проекта Fission Surface Power - это первая и вполне реальная попытка Соединенных Штатов создать ядерную энергетику на Луне", - заявил руководитель Национальной лаборатории Айдахо Джон Вагнер. "Мы с нетерпением будем наблюдать за достижениями каждой из этих команд".

Источники: НАСА  
(https://www.nasa.gov/press-release/nasa-announces-artemis-concept-awards-for-nuclear-power-on-moon/)