抢在中美之前敲定方案,俄罗斯也要搞月球计划?
俄罗斯国家原子能公司总经理利哈乔夫
据财联社消息,俄罗斯国家原子能公司总经理利哈乔夫在11月10日举行的政府航天发展战略会议后表示,俄罗斯国家原子能公司正在研究5种月球核电站方案,将于2027年选定其中一种。
利哈乔夫介绍称,俄罗斯国家原子能公司、俄库尔恰托夫研究所与俄科学院正在联合研究相关课题。
俄罗斯推进月球核电站?难道说俄罗斯也要搞载人登月?
实际上并不是,俄罗斯方面在短期内没有自己的独立载人登月时间表,核电站不等于载人登月计划本身。
俄方透露的这个消息实际上是中俄于2021年3月份签署的《中华人民共和国政府和俄罗斯联邦政府关于合作建设国际月球科研站的谅解备忘录》当中的一部分。
俄东方航天发射场
同年4月,在南京宣介会上,中俄航天机构发布合作建设国际月球科研站联合声明,对外公开这个计划、宣布项目对外开放,欢迎其他国家加入。
6月份,中俄又联合发布了《国际月球科研站路线图1.0版》与合作伙伴指南,明确分工、阶段目标,俄方的月面核电源就是路线图里的能源子系统之一。
那么为什么要搞月球核电站?
因为月球存在长达14天的月夜,在这期间月面温度将会骤降至-180℃,而且月球南极永久阴影区完全没有阳光,太阳能电池很难持续工作;想要实现宇航员停留、科学设备运转、水冰开采,就必须要依靠核裂变电源持续供电。
月球核电站 构想图
美国的阿尔忒弥斯计划,也在同步研发40千瓦级月面核反应堆,计划2030年前后部署,为美国月球基地供电,核电是其载人驻留的标配基础设施。
中国2030年前实现载人登月,后续要建设国际月球科研站,同样将空间核电源作为关键技术。中俄合作的国际月球科研站项目中,俄罗斯主要承担月球核反应堆的研发,中国侧重探测器登月着陆、平台建设,俄方这套月球核电站就是服务于这个合作项目的核心设备之一。
那么在月球上搞核电站行的通吗?
理论上来说,是行得通的,也是人类在月球上长期驻留的最优解,但工程难度极大,不是“直接搬地面核电站上去”,是小型裂变电源,风险点很多,属于“可以做成,但不容易做成”。
月球基地 构想图
首先,就眼下而言国际社会均认可这条路。月球14天白天、14天黑夜,月夜零下一百多度,南极永久阴影坑常年不见阳光。
太阳能的短板很致命,黑夜直接断电,要抗14天黑夜,电池、储热系统重量代价极高;而且月尘会持续污染光伏板,逐年衰减功率。
小型裂变堆不受光照、昼夜、阴影区限制,稳定持续发电,功率密度高、寿命长,是长期有人基地、水冰开采、原位制造的刚需能源。
美国的Kilopower原型堆已经在地面做完了完整满功率测试,这证明这套小型裂变电源的基础原理没问题,不是纯空想。
它最核心的几个难关在于真空散热、辐射防护与布局、发射安全红线、月尘、低重力、月震等。
月球南极
地面核电站靠水、空气对流散热;月球真空,只能靠巨大的辐射散热帆板把热量辐射到太空。散热板面积很大,还要防微流星击穿、防月尘附着降低散热效率。一旦散热失效,堆芯会熔毁。
反应堆本身有中子、γ 辐射,不能紧贴航天员舱段。所以方案一般是堆放在距离基地几百米~一公里外,用月壤做屏蔽层,或者埋进深坑、熔岩管道。
但是月面自主挖掘、堆芯屏蔽材料、远距离输电,都要无人机器人完成;还要控制航天员辐射剂量在安全标准内。
所以,在月球搞核电站是行得通的,且是当下的唯一办法,只是难度很大。
这一次中俄联手搞月球国际科研站,与30几年前美俄联手搞国际空间站是截然不同的,当时美国占据国际主导权,吸纳俄罗斯、欧空局、日本、加拿大共同参与,属于少数核心大国牵头、固定成员俱乐部式合作。
月面建设 构想图
名义上是协商一致机制,但美国在总体议程、经费、核心系统上拥有很强的主导权;成员是预先锁定的,不是面向全球无条件开放。
而这一次中俄联手搞国际月球科研站,由中俄联合倡议,定位是面向全世界所有感兴趣国家、国际组织开放,不预设阵营门槛,遵循共商、共建、共享。
它不搞固定封闭的小圈子,发展中国家、航天能力弱的国家也可以通过载荷、数据、地面设施等多种方式参与,不要求必须战队、接受单一国家主导规则。
中俄牵头的这项国际月球科研站的核心政治目标是倡导和平利用外空、反对太空阵营化、反对外空武器化,推动构建更加包容的外空治理秩序,给发展中国家提供深空探索的参与渠道,把深空探索作为人类共同事业,而不是大国竞争赛道。
中俄合作
也就是说,这一次中方不会在再允许此类项目,只由大国说了算。