Statele Unite doresc să aibă un reactor pe Lună până în 2030. O alianță ruso-chineză lucrează la un proiect similar, vizând anul 2036. Însă unii oameni de știință de renume avertizează că riscurile sunt foarte mari.
La sfârșitul lunii august, NASA le-a cerut contractorilor să se pregătească pentru construirea unui reactor nuclear capabil să reziste unei călătorii spațiale și să funcționeze fără întreținere în apropierea polului sud al Lunii. Deși poate părea un scenariu desprins din domeniul SF, agenția spațială americană vrea ca acesta să fie gata de lansare până în decembrie 2030.
Există un motiv pentru această grabă. Rusia își propune să aibă un reactor lunar operațional până în 2036, în cadrul unui parteneriat secret cu China. NASA și-a accelerat deja calendarul pentru a-și devansa rivalii, scrie The New York Times.
Totuși, unii oameni de știință de renume avertizează că guvernele acționează prea grăbit într-o epocă a explorării spațiale marcată de câteva dezastre notabile. În ultimii șase ani, numeroase rachete chinezești, americane și rusești au suferit defecțiuni și au explodat, iar un modul de aselenizare rusesc s-a prăbușit pe Lună. Deșeurile spațiale cad periodic pe Pământ.
De ce au intrat SUA, Rusia și China în această competiție
Miza acestei curse este însuși viitorul explorării spațiale. Statele Unite și China vor să fie primele care stabilesc o bază lunară, caută resurse precum apa înghețată și lansează misiuni mai departe în Sistemul Solar. Controlul accesului la resursele Lunii este esențial pentru această misiune. Ambele superputeri consideră că un reactor nuclear reprezintă elementul central al acestei ambiții.
Cursa pentru un reactor lunar este, în egală măsură, o demonstrație de forță și o chestiune de explorare. Președintele Trump a declarat că supremația în spațiu face parte din agenda sa „America First”. Xi și Putin au făcut declarații similare.
Țările menționate intenționează să-și activeze reactoarele abia după ce primele lor echipaje spațiale vor ajunge pe Lună.
Cum colaborează China cu Rusia
Energia nucleară pare să fie singura componentă majoră pe care China a delegat-o partenerului său, Rusia, în cadrul proiectului lunar.
Nicio altă țară nu deține mai multă experiență decât Rusia în acest domeniu. Aceasta a lansat pe orbită peste 30 de reactoare – în special în anii '70 și '80, la bordul unor sateliți din perioada Războiului Rece – și este un lider în sectorul energiei nucleare civile.
Rusia deține cele mai mari rezerve din ceea ce este considerat a fi cel mai sigur combustibil nuclear pentru misiunile spațiale. Acest combustibil – uraniu care nu este puternic îmbogățit – se găsește în cantități insuficiente în Statele Unite.
Orice bază permanentă pe Lună necesită o sursă de energie fiabilă. Reactoarele nucleare nu au nevoie de lumina solară pentru a funcționa și pot fi construite în dimensiuni compacte. Cu un design adecvat, acestea necesită o intervenție umană minimă, potrivit NASA și Institutului Kurceatov din Moscova..
Ce proiecte au Rusia și SUA
- Rusia a însărcinat agențiile sale de stat cu livrarea, până în 2036, a unui reactor lunar numit Selena, destinat alimentării stațiilor lunare conduse de China. Selena ar urma să genereze până la 10 kilowați de electricitate și să funcționeze autonom timp de un deceniu. Acesta ar prelua caracteristici ale unui reactor anterior, conceput pentru a funcționa în regiunea arctică.
- NASA și-a accelerat calendarul, de teamă că un reactor ruso-chinez ar putea crea o zonă de excludere de facto pe Lună. Se estimează că reactorul său selenar Lunar Reactor 1 va genera 20 de kilowați de electricitate (aproximativ consumul a 16 gospodării americane) și va funcționa timp de cinci ani fără nicio intervenție.
Ca primă etapă, NASA intenționează să utilizeze energia nucleară pentru a propulsa o navă spațială către Marte în decembrie 2028. O astfel de operațiune nu a mai fost realizată până acum.
În paralel, Pentagonul intenționează să dezvolte propriile reactoare spațiale, destinate amplasării pe orbită și pe Lună, potrivit Casei Albe.
Există, însă, mai multe provocări importante:
- Termenele stabilite au fost amânate în repetate rânduri, iar puțini experți cred că aceste țări vor reuși să respecte termenele-limită.
- Nimeni nu dispune de un modul de aselenizare dovedit capabil să coboare materiale grele – și potențial radioactive – pe un teren lunar accidentat.
- Nimeni nu a instalat vreodată un reactor în condiții de gravitație scăzută.
- În plus, bazele lunare nu au fost încă construite, iar necesarul lor de energie electrică rămâne o chestiune de speculație. Din acest motiv, experții afirmă că proiectele reactoarelor ar putea suferi modificări parțiale sau chiar totale.
Riscurile sunt mari
Statele Unite și Rusia susțin că reactoarele lor ar rămâne inactive — stare pe care oamenii de știință o numesc „neiradiată” — până la sosirea pe Lună. Acest lucru ar diminua riscurile. Inginerii nucleari afirmă că uraniul utilizat drept combustibil, aflat în stare „rece”, prezintă un risc radiologic minim, chiar și în eventualitatea prăbușirii sale pe Pământ.
Cu toate acestea, pot apărea probleme:
- În primul rând, un reactor s-ar putea prăbuși în ocean în timpul lansării. Apa încetinește neutronii, crescând probabilitatea ca aceștia să scindeze atomii. O astfel de situație ar putea avea consecințe grave, determinând reactorul să atingă starea critică; cu alte cuvinte, acesta ar intra într-o reacție în lanț de fisiune nucleară, eliberând radiații. Riscul este real, întrucât majoritatea rampelor de lansare sunt situate în apropierea unor întinderi de apă. Specificațiile NASA lucrează la un design capabil să prevină un astfel de deznodământ.
- Un alt risc este o defecțiune care ar putea readuce reactorul pe Pământ după încheierea misiunii. În 1978, reintrarea necontrolată în atmosferă a unui satelit rusesc cu propulsie nucleară, Kosmos 954, a dus la împrăștierea de materiale radioactive pe o suprafață de aproape 125.000 km pătrați din nordul Canadei. După aproximativ un an de operațiuni de curățare, a fost recuperat doar 0,1% din sursa de energie a satelitului.
Însă accidentele sunt mai probabile pe Lună, a declarat R. Scott Kemp, profesor asociat de științe și inginerie nucleară la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT).
Pe Pământ, reactoarele sunt încapsulate în structuri de izolare, a căror construcție pe Lună ar fi extrem de costisitoare și dificilă din punct de vedere tehnic. NASA a precizat că reactorul său va fi ecranat, deși nu este clar în ce mod. Potrivit experților, reactoarele lunare ar fi, probabil, înconjurate de zone cu acces restricționat pentru a reduce riscul de radiații la care ar fi expuși astronauții și echipamentele.
Scoaterea unui reactor din uz pe Pământ este un proces complex și minuțios, care durează ani de zile. În schimb, atât NASA, cât și agențiile rusești afirmă că, pe Lună, ar lăsa pur și simplu materialul radioactiv în urmă.
Ce combustibil poate folosi un reactor pe Lună
În toate documentele sale tehnice și de achiziție, NASA precizează că intenționează să utilizeze un combustibil nuclear care nu este puternic îmbogățit și care e considerat cea mai sigură opțiune pentru reactoarele avansate.
NASA vrea să utilizeze un combustibil cunoscut sub denumirea de uraniu slab îmbogățit cu grad ridicat de concentrare (HALEU), a cărui disponibilitate este limitată în Statele Unite. Rusia este cel mai mare producător, însă Statele Unite au interzis importurile de uraniu rusesc începând cu anul 2024, ca urmare a războiului din Ucraina.
Documentele NASA consultate de NYT indică faptul că agenția se așteaptă ca Departamentul Energiei să aloce combustibil slab îmbogățit pentru reactoarele spațiale. Cu toate acestea, guvernul american a avut dificultăți în a produce o cantitate suficientă din acest combustibil.
Alianța ruso-chineză nu a dezvăluit ce tip de combustibil ar urma să utilizeze.
Pentagonul vrea un microreactor
Luna trecută, Pentagonul a selectat o companie, Antares, pentru a dezvolta și a demonstra un microreactor destinat utilizării în spațiu. Antares s-a numărat printre cele cinci companii care au testat cu succes reactoare în această vară, în cadrul unui program derulat de Departamentul pentru Energie.
Microreactoarele ar putea ajunge, în cele din urmă, pe Lună, însă niciunul dintre ele nu este încă pe deplin testat și pregătit pentru utilizare. Probleme fundamentale de siguranță — precum disiparea căldurii, ecranarea reactorului și menținerea integrității structurale — nu au fost încă pe deplin soluționate în cazul reactoarelor spațiale, care trebuie să fie compacte și ușoare.
T.D.
