„Jungtinės Valstijos nori reaktoriaus Mėnulyje iki 2030 m.
Rusijos ir Kinijos aljansas dirba ties vienu iki 2036 m.
Kai kurie žymūs mokslininkai teigia, kad pavojus yra didelis.
Rugpjūčio pabaigoje NASA paprašė rangovų pasiruošti pastatyti branduolinį reaktorių, kuris galėtų atlaikyti kosminę kelionę ir veikti be priežiūros netoli Mėnulio pietinio ašigalio. Tai gali skambėti kaip mokslinė fantastika, tačiau agentūra nori, kad jis būtų paruoštas paleisti iki 2030 m. gruodžio mėn.
Skubėjimas yra pagrįstas. Rusija siekia, kad Mėnulio reaktorius veiktų iki 2036 m., kaip slaptos partnerystės su Kinija dalis. NASA jau paspartino savo grafiką, kad aplenktų savo konkurentus.
Lenktynės vyksta dėl pačios kosmoso tyrinėjimų ateities. Jungtinės Valstijos ir Kinija nori pirmosios įkurti Mėnulio bazę, ieškoti išteklių, tokių kaip užšalęs vanduo, ir paleisti misijas giliau į Saulės sistemą. Prieigos prie Mėnulio išteklių kontrolė yra gyvybiškai svarbi šiai misijai. Abi supervalstybės mano, kad branduolinis reaktorius yra šios misijos pagrindas. ambicijos.
Šalys planuoja įjungti savo reaktorius tik pasiekusios Mėnulį. Tačiau kai kurie žymūs mokslininkai įspėja, kad vyriausybės pernelyg skuba kosmoso tyrinėjimų eroje, kurioje įvyko nemažai reikšmingų nelaimių. Per pastaruosius šešerius metus sugedo ir sprogo kelios Kinijos, Amerikos ir Rusijos raketos, o Rusijos nusileidimo modulis sudužo Mėnulyje. Kosminės šiukšlės reguliariai krenta į Žemę.
Gedimai gali sukelti grandininę reakciją su pražūtingomis pasekmėmis. Krintančios reaktoriaus nuolaužos gali išsklaidyti radioaktyviąsias medžiagas, kaip nutiko Kanadoje aštuntojo dešimtmečio pabaigoje. Sprogimas ar branduolinės energetikos išsilydymas Mėnulio paviršiuje rizikuotų paversti ištisus regionus draudžiamomis zonomis.
„Visada vyks kosmoso lenktynės, ir jei į tai įtrauksime branduolinę energiją, tai gali pasisukti potencialiai pavojingesniu keliu“, – sakė Edwinas Lymanas, Susirūpinusių mokslininkų sąjungos branduolinės energetikos saugos direktorius.
Techninių specifikacijų, viešųjų pirkimų dokumentų ir akademinių tyrimų apžvalga, taip pat interviu su pramonės atstovais, vyriausybės pareigūnais ir kritikais, siūlo aiškiausią iki šiol vaizdas, kaip Kinija, Rusija ir Jungtinės Valstijos siekia įgyvendinti šį branduolinės energetikos tikslą.
Šie duomenys taip pat padeda paaiškinti svarbų Kinijos ir Rusijos kosmoso srities partnerystės aspektą – aljansą, kurį aktyviai remia prezidentai Xi Jinpingas ir Vladimiras V. Putinas.
Atrodo, kad branduolinė energetika yra vienintelė pagrindinė užduotis, kurią Kinija patikėjo savo partnerei šiame Mėnulio tyrinėjimo projekte. Nė viena šalis šioje srityje neturi daugiau patirties nei Rusija. Ji į orbitą yra iškėlusi daugiau nei 30 reaktorių (daugiausia aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose, Šaltojo karo laikų palydovuose) ir yra civilinės branduolinės energetikos lyderė. Rusija valdo didžiausias atsargas to, kas laikoma saugiausiu branduoliniu kuru kosminėms misijoms. Šio kuro – mažai sodrinto urano – Jungtinėse Valstijose trūksta.
„Rusija kosmoso branduolinės energetikos srityje praktiškai neturi konkurentų“, – Rusijos naujienų agentūrai TASS sakė Kurčiatovo instituto prezidentas Michailas Kovalčukas. Šis mokslinių tyrimų institutas prisideda prie Mėnuliui skirto reaktoriaus projektavimo.
NASA tenka vytis. Agentūra paleido reaktorių 1965 m., tačiau jį išjungė po nesusijusio kosminio aparato gedimo. Nuo to laiko Jungtinės Valstijos kosmoso branduolinėms programoms išleido daugiau nei 20 mlrd. JAV dolerių, tačiau daugiau jokio reaktoriaus taip ir nepanaudojo.
Lenktynės dėl Mėnulio reaktoriaus yra tiek pat galios demonstravimas, kiek ir kosmoso tyrinėjimo klausimas. Prezidentas D. Trumpas pareiškė, kad pranašumas kosmose yra jo politikos „Amerika – pirmoje vietoje“ (angl. *America First*) dalis. Panašius pareiškimus yra padarę ir Xi Jinpingas bei V. Putinas.
Šalys teigia, kad branduolinė energija Mėnulyje yra būtina
Bet kuriai nuolatinei bazei Mėnulyje reikia patikimo energijos šaltinio. Branduoliniams reaktoriams veikti nereikia saulės šviesos, be to, jie gali būti kompaktiški. Pasak NASA ir Kurčiatovo instituto, tinkamai suprojektuotiems reaktoriams reikia minimalaus žmogaus įsikišimo.
Pirmuosius kelerius metus Jungtinėms Valstijoms ir Kinijai energijos reikėtų tik tiek, kad įranga išliktų šilta, o marsaeigiai (arba mėnuleigiai – transporto priemonės, judančios paviršiumi) būtų įkraunami. Tam jos planuoja naudoti saulės energiją ir radioizotopines energijos sistemas.
Šios sistemos paverčia šilumą, gaunamą vykstant natūraliam radioaktyviajam izotopų skilimui, į elektros energiją. Jungtinės Valstijos, Rusija ir Kinija tokias sistemas kosmose jau yra naudojusios.
Tačiau išplėstinei Mėnulio bazei reikėtų kur kas daugiau energijos, nei gali pagaminti minėtos sistemos. Saulės baterijos neveiktų šaltomis Mėnulio naktimis, trunkančiomis ilgiau nei dvi Žemės savaites. Bet kokia energijos tiekimo sistema, esanti netoli Mėnulio pietų ašigalio, turėtų atlaikyti temperatūros svyravimus nuo 130 iki -334 laipsnių pagal Farenheitą.
Maskva pavedė savo valstybinėms agentūroms iki 2036 m. pristatyti „Selena“ pavadintą Mėnulio reaktorių, skirtą energija aprūpinti Kinijos vadovaujamas Mėnulio stotis. „Selena“ gamintų iki 10 kilovatų elektros energijos ir galėtų autonomiškai veikti dešimtmetį. Savo savybėmis jis būtų panašus į ankstesnį reaktorių, sukurtą veikti Arkties sąlygomis.
NASA paspartino savo veiksmų planą, baiminamasi, kad Rusijos ir Kinijos reaktorius Mėnulyje galėtų sukurti *de facto* draudžiamąją zoną. Tikimasi, kad NASA „Lunar Reactor 1“ gamins 20 kilovatų elektros energijos (tai maždaug atitinka 16 amerikiečių namų suvartojamą kiekį) ir veiks penkerius metus be jokio žmogaus įsikišimo.
Kaip pirmąjį žingsnį NASA planuoja 2028 m. gruodį panaudoti branduolinę energiją erdvėlaiviui į Marsą nuskraidinti. To dar niekada nėra daryta.
Lygiagrečiai Pentagonas ketina kurti savus kosminius reaktorius, skirtus naudoti orbitoje ir Mėnulyje – taip teigiama Baltųjų rūmų pranešime.
Numatytos datos ne kartą buvo nukeltos, ir nedaugelis ekspertų tiki, kad šalims pavyks laikytis nustatytų terminų. Niekas neturi patikimo nusileidimo modulio, galinčio saugiai nuleisti sunkias, potencialiai radioaktyvias medžiagas ant nelygaus Mėnulio paviršiaus. Niekas taip pat nėra montavęs reaktoriaus sąlygomis, kai veikia silpna gravitacija.
Mėnulio bazės dar nepastatytos, tad klausimas, kiek elektros energijos joms prireiks, lieka atviras spėlionėms. Būtent todėl ekspertai teigia, kad reaktorių projektai gali būti iš dalies ar visiškai pakeisti.
„Šiuo metu niekas nėra galutinai aišku“, – sakė Julienas de Troullioud de Lanversinas, branduolinės fizikos specialistas ir Honkongo mokslo ir technologijų universiteto profesorius.
Rizikos – apstu
Jungtinės Valstijos ir Rusija teigia, kad jų reaktoriai neveiks – mokslininkų terminija tariant, bus „neapšvitinti“ – tol, kol pasieks Mėnulį. Tai sumažintų riziką. Branduolinės energetikos inžinieriai tvirtina, kad „šaltas“ urano kuras kelia nedidelį radiacinį pavojų net ir tuo atveju, jei nukristų į Žemę.
Visgi visada gali kas nors nutikti ne taip, ypač raketos paleidimo metu, kai vyksta kontroliuojamas sprogimas.
„Tai akimirka, kai kyla didelė rizika“, – teigė Leopoldas Summereris, vadovaujantis Jungtinių Tautų darbo grupei branduolinės energijos naudojimo kosmose klausimais. „Esame patyrę daugybę nesėkmingų paleidimų, todėl turime daug duomenų apie tai, kas gali sugesti.“
Pavyzdžiui, įsivaizduokime reaktorių, nukrintantį į vandenyną. Vanduo lėtina neutronus, todėl padidėja tikimybė, kad jie skaldys atomus. Tai galėtų sukelti katastrofiškas pasekmes: reaktorius pasiektų kritinę būseną – prasidėtų grandininė atomų skilimo reakcija, kurios metu išsiskirtų radiacija. Ši rizika yra reali, nes dauguma raketų paleidimo aikštelių yra įrengtos netoli vandens telkinių. NASA techniniai reikalavimai numato tokią konstrukciją, kuri leistų išvengti tokios baigties. Rusijos valstybinė branduolinės energetikos bendrovė „Rosatom“ atsisakė komentuoti, nurodžiusi, kad jos kosminė programa yra įslaptinta. Už mokslinę dalį atsakingas Kurčiatovo institutas bei už Rusijos kosminę programą atsakinga agentūra „Roskosmos“ į klausimus neatsakė. Į klausimus taip pat neatsakė Kinijos užsienio reikalų ministerija ir Kinijos pilotuojamų kosminių skrydžių agentūra.
Jungtinėse Valstijose bet kurio kosminio reaktoriaus projektą turi įvertinti septynių agentūrų ekspertai. Tačiau avarijų tikimybės visiškai atmesti neįmanoma.
„Avarija apibrėžiama kaip situacija, kai viskas vyksta ne pagal planą“, – teigė Masačusetso technologijų instituto (MIT) Branduolinės inžinerijos ir mokslo katedros docentas R. Scottas Kempas.
Dr. R. S. Kempas pažymėjo, kad Mėnulyje avarijų tikimybė yra didesnė.
Žemėje reaktoriai yra apsaugoti specialiais apsauginiais gaubtais, tačiau Mėnulyje tokias konstrukcijas būtų itin brangu ir techniškai sudėtinga pastatyti. NASA teigia, kad jos reaktorius turės apsaugą, nors ir neaišku, kokią būtent. Ekspertų teigimu, aplink Mėnulyje veikiančius reaktorius greičiausiai bus įrengtos draudžiamosios zonos, siekiant sumažinti radiacijos pavojų astronautams ir technikai.
Pasak dr. R. S. Kempo, esant menkai apsaugai, net ir nedidelės avarijos sukeltų daug didesnį radioaktyviųjų medžiagų pasklidimą. Mėnulyje nėra vėjo, tačiau dėl silpnesnės gravitacijos sprogimo metu išmestos nuolaužos gali nuskrieti toli.
Žemėje reaktoriaus eksploatacijos nutraukimas yra sudėtingas ir kruopštumo reikalaujantis procesas, trunkantis daugelį metų. Tuo tarpu Mėnulio atveju tiek NASA, tiek Rusijos agentūros teigia, kad radioaktyviąsias medžiagas tiesiog paliktų ten, kur jos yra.
„Lenktynėse niekas nenori gaišti laiko spręsdamas sudėtingą problemą, kurios sprendimo būdo niekas neturi“, – sakė Honkonge dirbantis branduolinės fizikos specialistas dr. de Troullioudas.
Kuro problema
Visuose techniniuose ir pirkimų dokumentuose NASA nurodo, kad naudotų branduolinį kurą, kuris nėra labai sodrintas ir laikomas saugiausiu pažangiesiems reaktoriams.
Visgi kai kurie ekspertai teigia, kad geopolitinė situacija ir griežti terminai gali apsunkinti padėtį. Paskutinis kosminis reaktorius, kurį NASA išbandė 2018 m., veikė naudodamas labai prisodrintą uraną – kurą, kurį iškelti į kosmosą yra lengviau ir pigiau nei kitų rūšių kurą. Tačiau pirmoji D. Trumpo administracija nepritarė tokio kuro naudojimui, nes jis galėtų būti panaudotas branduoliniam ginklui gaminti.
Dabar NASA siekia naudoti kurą, vadinamą didelio sodrio mažai prisodrintu uranu (angl. *high-assay low-enriched uranium* – HALEU); Jungtinėse Valstijose šio kuro trūksta. Didžiausia jo gamintoja yra Rusija, tačiau dėl įvykių Ukrainoje Jungtinės Valstijos nuo 2024 m. uždraudė importuoti rusišką uraną.
NASA dokumentai rodo, kad agentūra tikisi, jog Energetikos departamentas skirs mažai prisodrinto kuro kosminiams reaktoriams. Tačiau pačiai vyriausybei sunkiai sekasi pagaminti pakankamą kuro kiekį.
Rusijos ir Kinijos aljansas neatskleidė, kokio tipo kurą ketinama naudoti. Ankstesniuose Rusijos kosminiuose reaktoriuose buvo naudojamas labai prisodrintas kuras.
„Tam tereikia mechaninio apdirbimo dirbtuvių ir šiek tiek didelės galios sprogstamosios medžiagos, kad tai virstų labai pavojingu ginklu“, – teigė Atstovų Rūmų narys Billas Fosteris, demokratas iš Ilinojaus ir fizikas, kuriam pavyko pasiekti, kad kosminiuose reaktoriuose nebūtų naudojamas labai prisotintas uranas.
Bent viena potenciali konkurso dėl NASA Mėnulio reaktoriaus sutarties dalyvė – „Space Nuclear Power Corporation“ – kuria reaktorių, kuriame naudojamas labai prisotintas uranas. Įmonės įkūrėjas atsisakė komentuoti situaciją, motyvuodamas būsimų projektų „konkurenciniu pobūdžiu“.
JAV kosmoso programa gali tapti puikia galimybe įmonėms, gaminančioms mikroreaktorius, galinčius generuoti iki 10 megavatų elektros energijos. Šie brangūs reaktoriai yra per maži, kad patenkintų duomenų centrų energijos poreikius, tačiau jie rado savo nišą kosmoso ir karinėje srityse.
Praėjusį mėnesį Pentagonas pasirinko įmonę „Antares“, kad ši sukurtų ir pademonstruotų kosmosui skirtą mikroreaktorių. „Antares“ buvo viena iš penkių įmonių, šią vasarą sėkmingai išbandžiusių reaktorius pagal Energetikos departamento vykdomą programą. Įmonė pareiškė dalyvausianti NASA ir Pentagono konkursuose dėl Mėnulio reaktorių sutarčių.
Mikroreaktoriai ilgainiui gali atsidurti Mėnulyje, tačiau nė vienas iš jų dar nėra galutinai patikrintas ir paruoštas naudojimui. Pagrindiniai saugos klausimai – kaip pašalinti šilumą, kaip ekranuoti reaktorių ir kaip išlaikyti konstrukcijos vientisumą – dar nėra iki galo išspręsti kosminiams reaktoriams, kurie privalo būti kompaktiški ir lengvi.
„Įrengti reaktorių Mėnulyje yra visiškai įmanoma“, – sakė Katy Huff, vadovaujanti Viskonsino universiteto Madisone Branduolinės inžinerijos ir inžinerinės fizikos katedrai. Tačiau, pasak jos, kuo daugiau galios reikia, tuo sudėtingiau tampa sukurti tokius reaktorius.
Nepaisant aršios konkurencijos siekiant pirmiems pasiekti tikslą, dr. K. Huff pažymėjo, kad vyriausybės daugiau pasiekė bendradarbiaudamos, o ne konkuruodamos.
„Norėčiau matyti daugiau tarptautinio bendradarbiavimo kosmoso srityje, – sakė ji. – Tai sritis, kurioje bendras komandinis mokslinis darbas pakilo aukščiau už mūsų niūrią tarptautinę politiką.“ [1]
1. Superpowers Race to Put Nuclear Reactors on the Moon. Selam Gebrekidan. New York Times (Online) New York Times Company. Oct 4, 2026.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą