白玉京
航空航天評論員
如果有一天,月球上真的點亮了第一座核電站,那是誰建的?它能穩定供電嗎?又是否真的有必要?
美國提出的一種月球電站概念圖。
圖片來源:NASA
2025年5月,中俄兩國簽署了一份有關“共建月球核電站”的合作備忘錄。根據俄羅斯國家航天集團的聲明,這項核電項目將服務于中俄聯合牽頭的“國際月球科研站”(ILRS),并計劃于2033至2035年之間將一個核反應堆送往月面部署。
這一表態一經公開,迅速引發媒體熱議,許多人將其視為人類深空能源體系建設的一大飛躍,甚至有人將其視作對美國“阿爾忒彌斯”載人登月計劃的地緣戰略回擊。
但冷靜觀察不難發現,當前月球科研站仍處于初期構建階段,嫦娥七號、八號尚未發射,遠談不上“電力過載”或“常駐生存”的能源瓶頸。在此背景下,俄羅斯提出要為科研站建一座核電站,究竟是前瞻布局,還是象征性表態?更重要的是:從工程的現實性與中國主導的節奏來看,月球核電站何時能實現?
美西方媒體強烈關注到
俄羅斯想幫中國建造月球核電站
月球核電站可行嗎?
當前被討論的“月球核電站”,是圍繞中俄合作建設的國際月球科研站展開的。這個科研站目前仍處于“基本型”構建階段,任務目標集中于資源探測、環境監測和通信驗證,并不涉及人員長期駐留,也沒有大規模科研裝置需要連續供電。
簡單說,它更像是一座搭好骨架、準備通電測試的月面平臺,而不是一座全年運轉的月球基地。
那么,在這樣的任務背景下,它真的需要用上“核電站”這樣的重型能源系統嗎?
我們不妨看看太陽能系統的可行性。即便是在光照條件有限的月球南極,也仍有許多地勢較高的地點能夠獲得相對穩定的陽光照射。跟地球上水平部署太陽能電池板不同,無風的月球非常適于部署垂直太陽能電池板陣列,可以大幅提升單位面積的發電效率。
這里我們可以做一個粗淺的計算:如果建成一個由12塊、每塊20平方米的垂直太陽能電池板組成的陣列,其在月晝期間可穩定獲取約30,000千瓦時電量,足以支撐一個科研站6-10天的全部科學任務與基礎維生系統運行。光伏系統本身并不構成瓶頸。
但問題在于——
月夜怎么辦?電能存儲怎么辦?
在月球,晝夜交替周期為29.5地球日,也就是說,太陽能只能工作一半時間,剩下一半完全是黑夜、極寒,沒有任何陽光。在地球,我們用電池、抽水蓄能等方式解決光伏間歇性問題;但在月球上,要想“存下”兩個星期的電,那所需的儲能系統沒那么容易,但也并不是沒有辦法。
現在地球上基于電池的儲能技術相對成熟,我們可以開一個腦洞,寧德時代也好,比亞迪也好,都有類似于特斯拉MegaPack的儲能產品,一個單元也就集裝箱大小,可以儲存約4 MWh的電力。建造輕量化定制版發射到月球,并沒有超出當前人類的技術水平。
我們還有“逃避月夜”以規避電力短缺的另一個辦法,采取一種“輪換駐人”的思路:在月晝派人登陸、完成階段性科研任務,月夜來臨之前全部撤離,科研設施進入休眠或低功耗維持狀態。
這種做法很像地球上的“夏季極地科研站”。每年在南極夏季(11月至次年2月),一些臨時站點會短期開放,用于物資轉運、樣品采集與技術測試;一到冬季,這些站點就被完全關閉,無人駐守,設備自維。這是科學探索在極端環境下的常見策略。
放在月球也一樣:沒有必要一開始就追求全年運轉和永不停機,那是40年后的愿景,不是現在的工程目標。
所以,對于2028年前后的科研站基本型階段來說,太陽能+儲能單元+月晝作業的組合,已經足夠完成絕大多數科學目標。如果引入一個尚未實際飛行驗證的小型核反應堆,不但成本巨大,發射風險高,還會打亂當前已規劃好的工程節奏,甚至引入新的技術不確定性。
結論很簡單也很清醒:月球科研站的能源問題,并沒有到必須引入核電的程度。在工程尚未推進至“全天候有人值守”的階段,談核電站,不如說是把后幾十年的問題,提前貼在了眼前。
英國羅羅公司提出的一種太空核反應堆,
猶如一朵妖艷的太空妖花。
圖片來源:羅羅公司
誰有能力建?
就算我們不去追問“現在該不該建月球核電站”這個問題,哪怕換個角度:就算它是一個“好主意”,誰都有能力建?
先說中國自己。近年來,中國確實在推進小型航天核能系統的基礎研究,外媒曾報道中國規劃中有兆瓦級核動力系統用于深空探測,但迄今為止,仍未有任何核電系統在軌、在月運行驗證記錄。相比之下,美國NASA提出的Kilopower項目,目前最大功率也不過10千瓦,地面樣機僅完成基礎測試,還沒有進入真正的發射部署程序。
這類核反應堆想要“點亮月球”,遠遠不只是“把它發上去”那么簡單。它必須能全自動展開部署、抵御月塵、保持熱平衡、穩定散熱、無人員干預自控運行至少十年以上,這些要求不是技術實驗室能解決的,是一個完整系統工程的考驗。而且,一旦核系統出了故障,沒有維修,沒有補救——它不是一個掉線的設備,而是一塊核污染源。
再考慮運力問題。中國當前唯一具備飛月能力的火箭平臺,是即將首飛的長征十號,預計運力約為27噸(地月轉移軌道)。如果搭載的是一個小型化核堆,理論上是可以執行發射任務的。但問題在于——這不是換電池,而是一次火箭極為有限的窗口資源使用。長十將承擔未來登月任務、載人艙、通信衛星等優先工程,是否會為了一個風險極高、驗證尚淺的核堆騰出位置,是值得質疑的。
俄羅斯確實有長期積累的核反應堆工程能力,冷戰時期他們在軌部署過核動力衛星,也為潛艇系統打造過成熟的小堆。但那是在蘇聯時代。在今天的俄羅斯航天體系里,情況并不樂觀:Luna-25探測器墜毀、安加拉重型火箭反復跳票、航天預算年年縮水。別說建核電站,俄羅斯連自己獨立完成一次月面著陸都成問題。它目前連最基本的交付能力都在衰退,更遑論完成高風險、跨系統、國際協作的空間核能工程。
現實路徑應該是非常清晰的:中方應繼續推進自主研發路線,以實驗系統為起點,穩步構建航天核能能力;與此同時,對俄方的合作意向可以保持“開放、參與、備份”的態度,但決不依賴、不托底。
此次簽署的所謂“中俄共建月球核電站合作備忘錄”,從法律與工程層面看,不具備強制執行的約束力。它既不是合同,也不是執行協議,不能啟動預算,不涉及資源投入,也不設定技術節點。更準確地說,它是一種政治上的確認——確認彼此對這個議題感興趣,未來可能繼續溝通合作路徑。
中國國家航天局官網文章,
信息量很大,值得細品。
圖片來源:國家航天局
戰略熱度之下,更需工程冷靜
從長遠看,月球核電站終將成為現實。它是通往常駐基地、月球工業、深空推進乃至能源外輸的必經之路。在某種意義上,它注定會成為人類能源體系走向行星際化的標志節點。
但正因為它的意義如此重大,更需要謹慎對待。尤其是在科研站尚處“構建基本型”的階段,在登月仍依賴有限窗口、輪換駐人尚未實現常態化的階段,一座核電站,遠不如一座可靠的太陽能陣列和一套成熟的輪換調度系統來得踏實。
非常有趣的是,在查閱資料時發現,中國國家航天局官網上有一篇名為《在月球上部署核反應堆電源 構想美妙卻挑戰不小》的文章,提到了美國的一個月球核堆設計:設計功率40千瓦,可在月表連續運行至少10年,能耐受發射和月球環境下的結構荷載。該系統折疊后可裝入直徑4米、長6米的圓柱體空間,重量不超過6噸。
但這個核堆只是個方案,離成品還很遠。
中國主導建設的國際月球科研站,始終秉持“共商、共建、共享”的合作原則,不設排他性邊界,歡迎包括俄羅斯在內的全球伙伴參與共建。這種開放姿態既體現了中國的全球航天觀,也有助于匯聚不同國家在探測器設計、能源系統、任務規劃等方面的技術經驗。
然而,開放不意味著放棄主導,合作也不代表依賴。在戰略合作的大門敞開的同時,科研站的能源與推進核心,仍必須牢牢掌握在我們自己手中。
>End
本文轉載自“底線思維”,原標題《中俄共建月球核電站,這事兒靠譜嗎?》。
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