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中美月球基地规划都要用核电,问题是谁能扛住长期建设成本?



随着中国和美国各自登月计划的临近,月球基地的规划也都被提上了日程。在这些相关规划中我们会发现,为了在月球长期存在,月球基地的设计基本上都要使用核电。我国和美国都有类似的月球核电计划,在这方面可以说是殊途同归了。



这倒不是谁模仿谁,是个很现实的问题。月球基地需要稳定的能源供应,地球上停电的后果可以接受,但月球上停电可能就要出大事了。而因为月球的轨道特点,月夜是寒冷而漫长的,只靠太阳能别说有人月球基地,就是无人月球基地都维持不了。


以月球的物理情况,核电就成了唯一一个可能而稳定的能源,毕竟在月球,可没有那么多氧气给你来发电。而且考虑到未来月球基地的规模,之前那种深空探索用的同位素衰变电源的功率是明显不够的,必须要专门的反应堆功率才够。这也是开发月球反应堆的重要原因。



太空核反应堆其实并不是什么新鲜技术,最起码俄罗斯在这方面是很有经验的。冷战时代苏联当时为了维持卫星的供电,发射了不少核反应堆卫星,虽然以今天的角度来说,这些反应堆的安全性和效率都不怎么样,但最起码从技术上证明了,在太空使用核反应堆是可行的。


只不过未来用在月球的核反应堆要求会高得多。一方面需要更高的可靠性,苏联当年那些核反应堆的寿命都比较一般,毕竟当年的卫星普遍都不怎么长命,但如果月球的核反应堆出问题了,那可就要出大事了;另一方面需要足够的效率来给月球基地提供足够的电力,因为运输能力的局限性,所以月球基地的核电站不能太大,但因为月球的环境,对电功率要求又很高,所以对反应堆的发电效率要求不低。


在地球上实现这些目标倒是不困难,可是在月球就是另一个问题了,真空极端环境下想要实现这个目标可不太容易,所以在NASA给出的月球反应堆概念图上,我们不难发现这些反应堆都很奇形怪状,就是为了满足技术目标,不得不采取一些激进的设计。




以今天的技术,制造月球核反应堆并非是不可能的,毕竟今天的核电技术,还是进步很大的,但月球核电能不能落地,最终还要看月球基地的建设决心。因为月球核电的成本是很高的,没有足够的决心,是很难推进这种项目的。而从NASA和美国政府这些年的表现来看,决心可能是他们最为缺少的东西了。


举个例子,美国在深空探测器上用的同位素衰变电源,一个就要数亿美元,就算是NASA用起来也肉疼。而太空反应堆,尽管用的核材料会便宜很多,但因为对结构的复杂性和可靠性有更高的要求,价格只怕会更贵,很有可能成本达到十亿美元级别。如果没有维持月球基地的决心,这种项目推进的难度是不低的,毕竟NASA每年的经费也就几百亿美元,其中用在深空探索的只是一小部分。


应该说,经过几十年的技术发展,人类的科技水平已经足够建立月球基地了,核电领域的进步,使得月球核电从科幻变成了可能,但问题是,谁来为月球核电买单呢?以美国的阿尔忒弥斯计划为例,在经历了这么多折腾之后,这一登月计划的总成本已经到了千亿美元级别了。但如果要建设长期月球基地,成本就不止这个数字了,加一个零都不夸张。



这样的投入,可以说已经达到了阿波罗计划的级别,当年能推动阿波罗计划是冷战的意识形态驱动,但现在的情况是,就算美国炒作什么中国威胁论,美国社会对参与月球竞赛的热情也不怎么样。


现在驱动美国航天发展的主要动力是商业性的,可问题是,在我们可见的未来,开发月球真的很难带来商业利益,任何有常识的人都不会相信什么月球城市之类的计划,因为月球极地的水冰加起来,都不足以维持一个城市的运作。从现实来说,美国的月球基地计划真的能持续下去吗?最近十年,我们在美国的月球计划上,已经看到了太多的朝令夕改和言行不一。


其实美国人自己都不清楚这一点。无论是阿尔忒弥斯计划的载人部分,还是美国规划中的月球基地计划,大规模的调整都是日常。现在调整的版本是以机器人探月为主,但NASA现在的目标根本实现不了,要在2030之前发射就是个无人探测器,但NASA和承包商根本没有这方面的能力,如果不出意外,后续还要进行调整。并且如果美国对待未来的月球基地计划依然是对待阿尔忒弥斯计划的态度,那么就算美国有技术上的优势,月球基地计划翻车也是正常的,自然月球核电的宏大计划也不可能落地。


这对我国也是一个很现实的问题。我国在太空探索上的性价比算是比较高的,但问题是,如果真要搞长期的月球基地,成本也不可能太低,美国该面对的问题我们都要面对。在美国的月球基地还没有落地的情况下,中国必须探索属于自己的月球基地之路。中国对月球的探索,正在逐步超越模仿的阶段,很多领域是没有可以借鉴的国际经验的。



中国是真的想要长期开发探索月球的,但越是如此,需要思考的各种问题也就越多。比如说月球基地选在高纬度还是低纬度,无人月球基地要怎么设计,有人月球基地和月球轨道站怎么设计,以及属于中国的月球核电站,究竟应该怎么开发,这些问题都不只是技术问题,更是对月球探索的理解。


在今天,我国的核技术已经有了很大的进步,美国人可以搞出来月球核电站的验证技术,中国没理由无法实现。只是问题在于,在建设月球核电站之前先要回答一个现实问题,那就是建设月球基地的目的是什么,像美国人那样单纯为了政治而搞月球基地,那是难以长久的。但除了政治之外,月球基地还能提供什么呢?这个问题我们必须思考。