Energia atomowa jako fundament amerykańskiego przewodnictwa w eksploracji kosmosu
Przyszłość amerykańskiego przywództwa w przestrzeni będzie zależała od jednego czynnika: zdolności do generowania wysokiej mocy na orbicie i na powierzchni ciał niebieskich, takich jak Księżyc.
Z perspektywy fizyki energia jądrowa oferuje najwyższą gęstość energii dostępną dla statków kosmicznych, umożliwiając wydajniejsze i bardziej kompaktowe wytwarzanie energii w porównaniu z energią słoneczną.
W sierpniu NASA ogłosiła plan rozmieszczenia na Księżycu 100 kilowatowego reaktora rozszczepialnego do 2030 roku. Jeśli zostanie to prawidłowo zrealizowane dzięki wyraźniejszym wytycznym regulacyjnym i ramom podziału ryzyka ze strony rządu, program ten pokaże amerykańskie przywództwo w przestrzeni i przybliży świat o krok do spełnienia potencjału ludzkości do rozwoju poza granicami Ziemi.
Stany Zjednoczone wcześniej korzystały z rozszczepienia jądrowego w przestrzeni.
Od lat sześćdziesiątych XX wieku Stany Zjednoczone polegały na źródłach energii jądrowej do zasilania satelitów, łazików marsjańskich i sond Voyager. W 1965 roku USA wystrzeliły w kosmos satelitę zasilanego przez reaktor rozszczepialny znany jako SNAP 10A.
Mamy już precedens w postaci generatorów radioizotopowych, które wykorzystują pluton do zasilania na orbicie, chociaż na znacznie niższym poziomie niż reaktory rozszczepialne.
Ta historia zapewnia nie tylko precedens techniczny, ale także podstawy prawne i polityczne dla bezpiecznego wykorzystania energii jądrowej w kosmosie.
Narodowy Memorandum Prezydencki ds. Bezpieczeństwa Narodowego nr 20, podpisany w 2019 roku, ustanawia proces zezwalający na starty amerykańskich statków kosmicznych z systemami jądrowymi. Dyrektywa Polityki Kosmicznej nr 6, podpisana w 2020 roku, ma na celu rozwijanie i wykorzystywanie energii jądrowej i systemów napędowych do celów naukowych, eksploracyjnych, bezpieczeństwa narodowego i zastosowań komercyjnych w kosmosie.
Te ramy pokazują, że możemy bezpiecznie zarządzać systemami jądrowymi w kosmosie. Program reaktora księżycowego NASA stanowi naszą szansę na zbudowanie na tym fundamencie i kształtowanie kolejnej ery norm kosmicznych.
Sama ramy nie wystarczą. Przywództwo trafi do narodu, który pierwszy zadziała.
Mały reaktor zapewni stałe zasilanie niezależne od słońca, utrzymując obecność na Księżycu podczas długiej nocy i umożliwiając głębsze eksploracje. Pierwszy kraj, który umieści reaktor na Księżycu, ukształtuje zasady obecności na Księżycu, aktywność gospodarczą i wpływ.
Aby przyspieszyć wdrożenie, firmy potrzebują jasnych ram podziału ryzyka z wieloma agencjami rządowymi — zwłaszcza w zakresie odpowiedzialności — i uproszczonej zgodności z przepisami. Przemysł skorzysta również z dostępu do sieci komunikacyjnych będących własnością NASA, DoD i FCC; dedykowanych placówek testowych na terenach laboratoriów narodowych NASA, DoD i DoE; oraz stałego wsparcia dla odbudowy krajowego łańcucha dostaw wzbogaconego uranu, realizowanego wspólnie przez rząd i partnerów z przemysłu. Wysokie koszty i trudne wyzwania inżynieryjne będą musiały zostać pokonane, ale przy odpowiedniej priorytetyzacji są to do przełamania problemy.
McKinsey szacuje, że gospodarka kosmiczna wzrośnie z 630 miliardów dolarów w 2023 roku do 1,8 biliona dolarów do 2035 roku - przypomnienie, że przywództwo w kosmosie będzie także oznaczać przywództwo w globalnej gospodarce. Wykorzystanie energii jądrowej w kosmosie pozwoli USA skorzystać z możliwości dostępnych na tym rozwijającym się rynku.
Z energią jądrową moglibyśmy wysyłać lepsze sondy zdolne do prowadzenia większych badań. Nasze ładunki kosmiczne mogłyby działać lepiej i robić więcej dzięki energii na pokładzie. Reaktor rozszczepialny na orbicie, na przykład, umożliwia wyższy transfer danych z powrotem na Ziemię, większą moc radarów i ulepszone instrumenty do poszukiwań. Dla przeciętnego Amerykanina oznacza to lepszą naukę, nowe gałęzie przemysłu i obronę planetarną.
Jeśli zostanie to wdrożone odpowiedzialnie, energia jądrowa na powierzchni Księżyca pozwoli Stanom Zjednoczonym na pokojowe badanie Księżyca, napędzać rozwój gospodarczy i testować technologie do bardziej ambitnych misji kosmicznych, w tym kopalnictwo na asteroidach i mapowanie dodatkowych ciał w naszym układzie słonecznym, w tym odległych księżyców.
Poza krótkoterminowymi kwestiami technicznymi i politycznymi, implikacje strategiczne są jeszcze głębsze.
W przeszłości koszty powstrzymywały nas przed robieniem więcej w kosmosie. Jednak koszt wynoszenia satelitów spadł, a firmy wspierane przez finansowanie venture są gotowe zaryzykować znaczne środki, aby udowodnić wiarygodność i potencjał energii jądrowej w kosmosie.
Przemysł stoi na gotowe: od startupów po ugruntowane firmy, amerykańskie firmy już opracowują, testują i iterują projekty reaktorów do zastosowań kosmicznych.
Mamy realistyczne spojrzenie. Przestrzeń jest bezlitosna, a obsługa reaktora tam będzie testować nawet nasze najbardziej zaawansowane inżynierstwo. Zbyt długo ludzkość powstrzymywała się od swoich najbardziej ambitnych dążeń w kosmosie, ponieważ brakowało nam mocy, by je utrzymać.
Ale rozmieszczenie reaktorów jądrowych w kosmosie zmienia wszystko, a możliwości, od odblokowania wody na Europie po utrzymanie ludzkiego życia na Marsie, są naprawdę ekscytujące.
Jeśli USA będą nadal odważnie inwestować w technologie jądrowe, mogą prowadzić następną erę eksploracji kosmosu. Jeśli tego nie zrobią, zrobią to inni.
Ten artykuł po raz pierwszy ukazał się w listopadowym numerze SpaceNews Magazine z 2025 roku.
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
