Astronauti žijúci na Mesiaci budú potrebovať veľa energie – ale nemôžu so sebou brať zásoby paliva. Nová generácia miniatúrnych jadrových reaktorov by mohla byť odpoveďou.
V 70. rokoch 20. storočia začala TV séria Space: 1999 ako mnoho sci-fi drám – výbuchom. Jadrový výbuch trhá Mesiac z obežnej dráhy Zeme a posiela Mesiacovú základňu Alpha a jej obyvateľov na vzrušujúce dobrodružstvo hlbokým vesmírom.
Elon Musk a jeho plány
Na mladého Elona Muska to zjavne zapôsobilo. V roku 2017, keď si predstavoval plány SpaceX na budúcu základňu na Mesiaci, pomenoval ju Alpha. Dnes SpaceX spolupracuje s Nasa na návrate ľudstva na povrch Mesiacu v rámci programu Artemis tejto amerického vesmírnej agentúry. Plánovaný lunárny výskumný tábor má však pragmatickejší pracovný názov: Artemis Base Camp.
Medzinárodné dohody
Nasa a americké ministerstvo štátu vydali spoločné usmernenia pre mierový výskum Mesiaci vo forme Artemisových Dohôd. Zatiaľ sa prihlásilo 36 krajín – vrátane Indie, Japonska, Veľkej Británie, Kanady, Austrálie, Spojených arabských emirátov a Južnej Kórey.
Výzva pre výskumné agentúry
Bez ohľadu na to, ktorá koalícia postaví prvú základňu na Mesiaci, všetci budú potrebovať spoľahlivý zdroj energie. Na celom svete mnoho spoločností a vesmírnych agentúr dospelo k rovnakému záveru.
Názor odborníkov
„Pravda je taká, že jadrová energia je jedinou možnosťou pre napájanie mesiacovej základne,“ hovorí Simon Middleburgh z Nucleárneho inštitútu budúcnosti na Bangorskej univerzite vo Walese.
Ako je to s Mesiacom?
Deň na Mesiaci nie je 24 hodín, ako na Zemi, ale je to mesiac. Alebo presnejšie 29,5 dňa. Sú tam efektívne dva týždne denného svetla nasledované dvoma týždňami tmy, pričom teploty dosahujú -130 ° C. Preto všetky misie Apollo od roku 1969 do roku 1972 prebiehali počas lunárneho dňa a blízko rovníka Mesiaci, keď boli teploty zvládnuteľné a dlhodobé slnečné svetlo mohlo napájať vedecké prístroje a pristávače.
Realita napájania
„Nucleárna energia je jediná možnosť,“ hovorí Middleburgh. „Nemôžeme tam hore brať palivo. Solárne panely nebudú fungovať. Dieselové generátory nebudú fungovať a staromódne rádiotermálne generátory nie sú dosť veľké, aby mohli zabaliť úder.“
Nové kontrakty
V roku 2022 udelila Nasa zmluvy spoločnostiam Lockheed Martin, Westinghouse a IX, spolupráci medzi Intuitive Machines a X-Energy. Intuitive Machines sa nedávno stali prvou komerčnou spoločnosťou, ktorá vykonala prvé mäkké pristátie na Mesiaci v USA za viac ako 50 rokov.
Budúcnosť jadrovej technológie
„Veríme, pretože sme v minulosti využívali jadrovú technológiu na vesmírnych misiách ako Pioneer, Voyager a Cassini, kde systémy ďaleko prekročili ich pôvodný návrhový život,“ hovorí Shatel Bhakta, vedúci tímu lunárnej architektúry v Johnsonovom vesmírnom centre Nasa.
Príležitosti a výzvy
Existujú výzvy pri vývoji systémov, testovaní ich tu na Zemi a ich prevádzke na Mesiaci, hovorí Bhakta z Nasa. „Prirodzené a vyvolané prostredie – ako sú vibrácie pri štarte, zaťaženie pri pristátí, extrémne teploty, osvetlenie a prach – sú niektoré z hlavných, ktoré sa berú do úvahy. Potrebujeme lunárne energetické systémy, ktoré majú nízku hmotnosť, vysokú spoľahlivosť a odolnosť voči poruchám, ktoré dokážu zvládnuť tieto prostredia a zároveň poskytnúť službu na mnoho rokov.“
Ako bude vyzerať budúcnosť?
Prejdeme k miniatúrnejším systémom, hovorí Middleburgh. „Dizajnujeme najrobustnejšie jadrové palivo, aké je možné, a je založené na niečom, na čom sme v UK pracovali už niekoľko rokov. Nazýva sa to Triso (TRi-structural ISOtropic) častica.“
Bezpečnostné opatrenia
Tieto bezpečnostné vrstvy zahŕňajú grafit z uhlíka a karbid kremíka. Middleburgh hovorí, že grafit je „tolerantný voči žiareniu pri vysokých teplotách a je to niečo, čo používame na prednej hrane vesmírnych lodí, ale dávame to dovnútra reaktora. Je to pekný materiál, ale nie je to konečný materiál. Myslím, že môžeme urobiť lepšie. To je to, na čom pracujeme s ľuďmi z celého sveta.“
„Už sme mali veľa jadrových renesancií, ale potrebujeme príležitosti, aby sme ukázali, že jadrová energia je bezpečná a na mieste dodávky je bez emisií,“ hovorí Middleburgh, ktorý je veľmi optimistický ohľadom technológie vo vesmíre aj na Zemi.
„Dopadné aplikácie sú neuveriteľné, ak môžeme verejnosti ukázať, že jadrová energia môže byť dodaná načas, v rámci rozpočtu a robiť vzrušujúce užitočné veci – veci, ktoré zachránia svet.“
