據外媒報道,5月8日,俄羅斯國家航天集團(Roscosmos)與中國國家航天局(CNSA),簽署了一份備忘錄。
備忘錄內容,涉及一項重大的工程——建設月球核電站。
探月和核電站,這兩個當今世界最尖端的技術領域相結合,是不是給了你一種賽博朋克的感覺?
別驚訝,人類開發月球,真的已經不是未來了。根據俄方聲明,計劃在2033-2035年間將核反應堆送上月球,為兩國主導的國際月球科研站(ILRS)供電。
月球基地
月球是人類下一個準備占領的星球,擁有著大量的資源。不過,人類只有在月表建立固定的“據點”,才能有效地開發。
早在2020年,我們兩國就達成了合作建設“國際月球科研站”的計劃,也就是大家通常所說的月球基地,并于次年正式簽訂備忘錄。
根據目前的計劃,我國計劃通過2026年的嫦娥七號,以及2028年的嫦娥八號任務,奠定基地建設基礎,并于2030年首次實現載人登月。在2030至2035年間,我國和俄國通過五次超重型運載火箭發射任務,完成機器人月球基地的模塊化建設,最終于2036年完工。
截至目前,已經有埃及、巴基斯坦、委內瑞拉、泰國、南非等17個國家加入這個計劃。
Roscosmos總經理尤里·鮑里索夫2024年在俄新社的采訪中表示,中俄核電站建設很可能采取"無人值守"的自主施工模式。雖然具體實施方案尚未明確,但鮑里索夫稱相關技術環節"已基本就緒"。
俄航天集團在5月8日簽署備忘錄后發布的聲明中表示:"該科研站將開展基礎空間研究,測試國際月球科研站長期無人值守運行技術,并為未來人類登月奠定基礎。"
中國深空探測工程總設計師吳艷華在2024年新聞發布會表示,待基礎模塊建成后,中國還將實施更多發射任務,將基地延伸至環月空間站,并在月球赤道和背面建立兩個節點。據新華社報道,這個擴展版基地計劃2050年建成,將成為載人登陸火星的跳板。
想要實現這些計劃,那就離不開核電站。
為啥需要月球核電站?
目前,人類航天器主要的能量來源依然是太陽能。這種能源確實簡單易得,但缺點也相當明顯。月表長達14天的極寒月夜、永久陰影區光照缺失及火星沙塵暴等極端環境,都給太陽能發電系統造成巨大挑戰。
看過電影《流浪月球》的朋友應該有印象,主角因為月夜到來沒有了能源,差點凍死在月球表面。還有我國的祝融號火星車,在火星冬季休眠后,就再也沒有醒來。
因此,早在幾十年前,美國就意識到了核反應堆在航天領域的巨大前景。如今,他們的小型核反應堆已經廣泛應用在各種航天器上,比如旅行者號等。
尤其是毅力號火星車,和我們的祝融號同時發射,不僅在火星的冬季不需要冬眠,而且現在仍然活蹦亂跳,生命力頑強,可見其相對于太陽能動力的巨大優勢。
至于月球核電站的概念,我國也不算是原創,美國早有設想,并且進行過多次嘗試,只不過至今還沒有實現。
為啥呢?
原因很簡單,因為太難了。
月球核電站不容易
距離建立月球基地建成還有11年的時間,看起來很多,但其實時間很緊迫,因為這項工程真不是那么容易的。
說起核反應堆在航天領域的應用,美國毫無疑問是最強的。然而,該國自1960年起先后實施"核輔助電源系統計劃""SP-100計劃""太空核能倡議"等研發項目,但受限于需求不明確與任務優先級調整,多數項目未能完成。
進入21世紀,美國宇航局通過"經濟可承受星表裂變電源計劃"和"千瓦級電源計劃"取得突破,其中2018年測試的新一代斯特林發動機式核電源(1千瓦系統質量400公斤),成為40余年來首個通過全工況測試的空間核反應堆原型,標志著技術水平邁上新臺階。
即便如此,這么多年了,我們也沒有看到它的更多進展。
我們也任重道遠
咱們也沒必要笑話美國,因為我國在這個領域面臨的技術難題更多,甚至至今還沒有進行過核反應堆的在軌測試。
要實現全自動部署、十年免維護運行、極端環境耐受性等技術指標,目前來看更是困難重重。
不僅如此,人類現有技術能夠建造的,肯定還是核裂變的反應堆。這種反應堆的危險性,在福島和切爾諾貝利都真實展現過。在無人的情況下,保持其安全、穩定運行,難度之大可想而知。
一旦核電站發生事故,造成核泄漏,那就不僅是它本身的破壞,其產生的輻射對月球基地也會造成影響。人類能否在11年的時間里解決這些問題,我們需要打一個大大的問號。
在核能開發利用方面,俄國畢竟有蘇聯的底子,擁有很多我們不掌握的技術。如果這些技術能用來建造月球核電站,相信對我們有很大的幫助。不過,俄國的航天技術,這些年來有點吃不動老本了,他們的核電站到底能建成什么樣,現在誰也不敢保證。
因此有媒體分析,此次簽署的合作備忘錄,其主要意義在于雙方的意向確認,而非實質性的工程推進計劃。
美國“開倒車”
就在月球核電站聲明發布前不久,NASA剛剛公布了2026年預算提案,該機構決定砍掉建設月球軌道基地的計劃。
在開發月球的工程上,我國再不斷提速,美國卻在不斷“開倒車”。
多年以前,美國一度宣稱要在2024年,利用阿爾忒彌斯三號任務,重現載人登月的壯舉。如今,這個宏偉的計劃,還僅僅只完成了一號任務。
原定2027年實施的"阿爾忒彌斯三號"任務若順利推進,將成為NASA時隔半個多世紀后首次將宇航員送回月球。而NASA計劃建設的"門戶"月球空間站前景堪憂——盡管空間站模塊建設已取得重大進展,但根據特朗普政府提出的2026年預算案,該項目可能面臨取消。
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