据媒体报道，俄罗斯计划在2033年至2035年间与中国合作在月球上建造一座核电站。美国宇航局此前曾表示将在月球上建造一座核电站。人类在外星球建造核电站靠谱吗？

为什么要在月球上建造核电站？

1957年，人类发射了第一颗人造卫星； 1961年，人类首次进入太空。随着人类太空探索技术的发展，如何解决太空任务的动力来源一直是人们一直在探索的问题。目前，载人航天的主要能源主要分为三类：太阳能、化学能（燃料电池等）和核能。

具体来说，月球表面环境恶劣。月夜持续14天，陨石坑有永久阴影区，两极附近光照变化很大。依赖光照条件的太阳能发电无法满足月球暗面的需求，而且很难使用燃料提供能源供应。非常有限，而核反应堆动力源大、储能高、重量轻、体积小，可以在太阳能、风能、水力发电不易获得的环境下工作。

随着未来太空探索任务需求的不断增加，太阳能和化学能在深空探索中的局限性逐渐显现。人类希望在月球表面停留更长时间、更深入的科学研究。核能可以为月球表面提供持续的电力，满足在月球上建立长期基地等太空任务的多样化需求。

美国宇航局官员表示，在月球上建立核供电系统可以极大地帮助人类在月球和火星上建设供电设施的计划，也可以促进地球上的应用创新。

核反应堆电源优势明显，是空间能源和航天动力的重要发展方向。事实上，在太空利用核能已有先例。据悉，人类首次在月球上使用核动力系统是在1969年11月，阿波罗12号上的仪器由RTG放射性同位素热电机提供动力。

放射性同位素热电机。网络资料图

据统计，从1965年到1988年，全球共有36个空间反应堆核电源被送入太空。美国和苏联很早就开始投入研发，但技术难度很大，实际应用很少。美国在1965年只发射过一次，在人造卫星上安装了电源，电力只有500瓦，运行了43天。

2020年12月16日，时任美国总统特朗普签署《太空政策6号指令》文件，确立了包括2027年底前在月球表面建立核电站、要求美国政府组织科学研究等具体目标。国家战略的形式。研究和开发使美国能够在太空中利用核能，为月球和火星上的人类定居点提供能源，并为航天器提供动力。

2021年底，美国宇航局和能源部联合发布“月球裂变反应堆电源项目”公告，征集在月球上建设核反应堆电源的可行方案。该项目是美国阿耳忒弥斯计划的重要组成部分。核反应堆电源将作为月面电力系统的核心，可为航天员在恶劣的月面环境下长期居住和探索活动提供基础保障。

如何在月球上建造核电站？

美国“月球裂变反应堆发电项目”负责人曾表示，计划在2020年代末开发出10千瓦核裂变发电系统，用于月球演示。核反应堆电源将在地球上制造和组装，完成安全测试，并确保其正常运行。然后它与月球着陆器结合，由车辆运送到月球表面。核反应堆电源可以立即运行，无需额外组装或修改。

月球核反应堆电源示意图。来源：“航空知识”微信公众号

核电站会造成污染吗？

很多人担心在月球上建设核电站会造成太空污染吗？对此，中国航天科工集团公司二院研究员杨宇光曾表示，“人们不需要担心核废料污染太空，因为太空太广阔了。”在谈到月球上的核电站是否会对地球构成威胁时，他回应道，“我们有一个专业术语，叫核安全轨道。也就是说，卫星的轨道必须足够高，才能保证为卫星提供能量的核反应堆不会落在地球上，月球轨道距离地球有38万公里，已经足够高了，所以不存在在月球上建造核反应堆的担忧。”

Liberty Biosafety首席医疗创新官Joss Murray博士表示，即使月球上的设施发生事故，对地球的风险也会很小，因为大气层会阻挡外太空致命的辐射，保护地球。 。 。

建设将面临哪些挑战？

杨宇光表示，在太空利用核能面临着散热问题。他解释说，“出于散热和冷却的考虑，地面上很多核反应堆都建在有水的地方。在月球上，我们只能依靠大面积的辐射散热器为核反应堆散热。这不仅会增加成本，但也增加了成本。”技术难度。”

除了散热之外，在月球上建设核电站还需要面临诸多技术挑战，涉及核反应堆、电力转换、散热、航天等关键技术。虽然这些领域都有比较成熟的解决方案，但目前还没有一家公司具备全部能力。需要联合各个部门组成专业团队，整合工程技术，开发系统所需的所有技术。

空间核反应堆的供电安全也是需要关注的问题。一方面，关系到月球基地上的使用安全。如果出现紧急问题，还没有解决办法；另一方面，核电站的供电系统必须确保核燃料在到达月球表面之前不会被激活。任务结束后，需要实施安全退役计划，逐步将系统辐射水平降低至人类暴露和处理的安全水平，确保对宇航员或月球环境不构成威胁。