法意聯手研發月球核反應堆 新太空能源競賽升級

法意聯手研發月球核反應堆 新太空能源競賽升級

　　法國核能巨頭法馬通公司（Framatome）近日宣布與義大利新技術、能源和可持續發展署（ENEA）簽署諒解備忘錄，將共同探索設計適用於月球極端環境的核裂變反應堆先進技術方案，為未來的月球定居點提供能源。

　　法馬通稱，核反應堆能夠在惡劣環境下運行且經久耐用，可提供可靠且持續的能源（尤其是在漫長的月夜），從而使人類能夠在月球持續生存。諒解備忘錄涉及三方面：研究反應堆所需燃料，旨在優化效率和安全性；開發能夠承受太空極端條件的新材料；利用增材製造技術製造反應堆部件。

　　法馬通與ENEA簽署月球表面核反應堆諒解備忘錄，ENEA官網圖

　　目前，多國正在研究利用核能為未來月球基礎設施和定居點提供能源。法馬通表示，上述協議標誌著太空探索和對月球資源的可持續利用進入關鍵階段。提高用於月球表面應用的核反應堆技術成熟度，將拓寬歐洲的知識儲備與能力版圖，這對於人類的重返月球競賽以及籌備未來火星之旅而言至關重要。

　　義大利致力於月球探索和建立永久月球基地，在月球能源供應研究上十分積極。2024年，義大利國家航天局正式啟動Selene（月球核能系統）項目，旨在開發小型核裂變反應堆，為月球定居點提供穩定電力。該項目的牽頭方即此次與法馬通合作的ENEA，該機構是義大利國家級跨學科公共科研機構。

　　在月球上部署核反應堆電源，構想美妙但挑戰頗大。月球上沒有大氣層，還存在極端溫差以及長時間的晝夜交替。

　　中國航天報曾報道，隨著載人登月成為未來10年空間任務的核心，以及載人登火和深空探測任務成為遠景規劃，人類對空間核反應堆電源的需求也更加迫切。月表的寒冷月夜持續14天，兩極附近光照變化很大，隕石坑中的永久陰影區終年無光，火星沙塵暴常常持續數月。在這些嚴酷環境中，太陽能發電已無法滿足需求，燃料供應也非常有限，難以可靠地支持航天員長時間停留。

　　核反應堆電源將核反應堆產生的熱能轉換成電能。這種電源不依賴光照，可在深遠空間、日照陰影區、塵暴、高溫、輻射等特殊環境下全天候工作；適用功率範圍廣，可覆蓋千瓦至兆瓦及以上功率輸出；儲能高、重量輕、體積小，非常適合於中高功率空間任務。

　　美國一直將核反應堆電源視為月球、火星等星球表面基地能源供應的首選。據多家美媒今年8月報道，美國交通部長兼國家航空航天局（NASA）代理局長肖恩·達菲宣布，美國將加快推進在月球上建設核反應堆的計劃，目標是在2030年前完成一座100千瓦級核反應堆的發射與部署。

　　但外媒援引航天業內人士對此評價稱，現有技術成熟度與如此激進的時間表明顯脫節，從核反應堆的工程設計到輻射防護，再到低重力條件下穩定運行，每個環節都面臨重大挑戰，要在5年內實現從圖紙到登上月球？根本不現實。

　　中國航天報分析稱，美國想要在月球表面運行核反應堆電源，還面臨不少技術挑戰，涉及核反應堆、電力轉換、散熱和空間飛行等方方面面的關鍵技術。雖然這些領域都有相對成熟的方案，但目前沒有哪家公司具備全部能力，如從事核反應堆研發的公司缺乏開發航天設備或電力轉換系統的經驗。這就需要聯合各部門組建專門團隊，整合工程技能，開發系統所需的所有技術，還需要滿足通信設備、感測器、熱傳遞等方面的苛刻指標。

　　此外，空間核反應堆電源發展歷程中曾經發生過數次事故，其安全性也備受關注。

　　分析人士指出，美國加快建設月球核能系統，意在為未來長期載人探月和火星探測任務奠定能源基礎，同時在新一輪太空競賽中佔據先機。

　　截至今年4月，已有17個國家和國際組織、50多個國際科研機構加入由中國發起的國際月球科研站合作。

　　中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁此前接受新華社採訪時表示，國際月球科研站是長期自主運行、短期有人參與，可擴展、可維護的綜合性科學實驗設施。具備地月往返、能源供應、中樞控制、通信導航、月面科考和地面支持等能力，持續開展科學探測研究、資源開發利用、前沿技術驗證等多學科、多目標、綜合性科學和技術活動。國際月球科研站建設計劃分為兩步，於2035年前完成基本型建設，2045年前完成拓展型建設。

　　俄羅斯國家航天集團總裁尤里·鮑里索夫2024年曾透露考慮與中國合作，在2033年至2035年期間在月球上建造核電站，以便有朝一日在月球上興建定居點。

　　國際文傳電訊社今年5月報道，俄羅斯國家航天集團與中國國家航天局簽署了一份關於建設月球核電站的合作備忘錄。俄羅斯國家航天集團在一份聲明中表示，核電站將對國際月球科研站項目做出重大貢獻，科研站預計將於2036年完工。聲明還稱：「該站將進行基礎空間研究，並測試國際月球科研站的長期無人操作技術，展望人類在月球上的存在。」