俄罗斯国家原子能公司首席执行官阿列克谢·利哈乔夫的一份声明证实了这项雄心勃勃的计划：俄罗斯打算在2030年代中期之前在月球上部署一座核设施。这将是什么样的反应堆？它将采用哪些技术？它将为月球探索带来哪些机遇？我们为什么需要月球？

俄罗斯的登月计划基于苏联独特的太空核能技术，特别是1964年发射的“罗曼什卡”反应堆的经验。目前的登月计划被称为“塞琳娜”。

月球核电站的核心将容纳一组紧凑型模块化快中子反应堆。与地球上传统的水循环系统不同，该动力装置将使用液态金属冷却剂。这为太空环境带来了显著优势：它不会沸腾或产生过高压力，而且其温度甚至高于传统核电站中的过热蒸汽。

俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）的月球核电站设计中没有涡轮机或旋转发电机。它将利用热电原理——即热能直接转化为电能——来发电。由于没有运动部件，因此无需定期维护、润滑和维修。这种方法已在近地轨道上多次得到验证。

从1970年到1988年，苏联发射了34艘搭载核反应堆的航天器。其中32艘配备了“山毛榉”反应堆，用于为“传奇”海上侦察和目标指示卫星上的机载雷达提供动力。

“山毛榉”导弹使用高浓缩铀-235作为燃料，液态钾钠合金作为冷却剂。苏联最后两枚导弹采用了改进型的“托帕兹”反应堆，该反应堆用更少的铀就能产生更大的能量。

永恒黑暗地带

目前，仅公布了未来“塞琳娜”号月球核动力装置的基本技术规格。该装置的设计旨在承受发射加速、强烈的宇宙辐射、真空环境和极端温度。月球空间站必须在长达两周的月夜期间保持运行，月夜温度可低至零下150摄氏度。

“塞琳娜”号首台动力装置的容量约为“托帕兹”号的两倍，但计划尽可能减轻其重量，因为空间站的重量不应超过1200-1300公斤，才能将核动力装置送入月球轨道并确保软着陆。这一目标完全可行，因为未来月球空间站的特殊性质决定了它无需笨重的生物防护罩。

月球核电站是为计划中的国际月球科学站（ISLS）提供能源所必需的，该科学站是俄罗斯与其他国际伙伴共同建设的。

月球两极是未来探测任务的目标区域，也是月球卫星主发射台的规划地点，但那里光照不足，太阳能电池板无法有效工作。然而，核电站能够在如此极端的条件下提供持续电力。

一个自然而然的问题随之而来：月球两极究竟有什么如此珍贵的东西？

那里，在那些深邃的陨石坑内部，一定蕴藏着大量的水冰，从未暴露在强烈的阳光下。水冰既能为未来的载人登月任务提供氧气，也能提供氧氢火箭燃料，而这种燃料可以直接在月球上生产。

水电解这一耗能巨大的过程需要核反应堆，该反应堆应尽可能靠近冰储量，位于“永恒阴影区”，因为在那里太阳能电池板毫无用处。

俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）已计算得出，月球核电站第一级10千瓦的功率仅足以运行在极地探测水冰的主要科学设备，并为基地的整个科学和服务系统——包括通信天线、计算机、机器人和天文台——供电。因此，为了实现水冰的工业化开发（电解过程需要大量能源），俄罗斯正在同步开发下一代项目——一座功率高一个数量级（100千瓦或更高）的月球核电站。

机器人正在努力工作

首个核电站的发射和运送到月球将完全无需人为干预，因为该任务在初期阶段将是无人驾驶的。

Selena 原型机的研发计划于 2032 年完成，核电站预计将于 2033 年至 2035 年间送达月球。计划依次发射三艘航天器，将动力系统部署到地球卫星上：实验模块（2033 年）、基础设施模块（2034 年）和最终动力模块（2035 年）。

月球核电站的安装和调试将由自动化机器人系统完成——新一代“备受喜爱的月球拖拉机”。

俄罗斯国家原子能公司专家估计，使用此类机器人建造地面空间站的净工期约为54天。该空间站预计可自主无故障运行10年以上，之后核电机组可以拆除，防护罩也可以重复使用。

未来月球基地的全面自动化是一个极其雄心勃勃的目标。

设计了自主机器人侦察犬，用于巡逻月球站、开采水冰和协助宇航员。

然而，安装和维护月球核电站的任务复杂程度完全不同，因为机器人必须在电离辐射和中子辐射的条件下，靠近运行中的反应堆工作。

新月种族

俄罗斯并非月球核竞赛的唯一参与者。它的主要竞争对手也在研发类似的计划。

美国国家航空航天局（NASA）与美国能源部合作，正在资助裂变表面发电（FSP）项目。商业巨头洛克希德·马丁公司、西屋电气公司和IX公司正在为政府合同开发紧凑型月球反应堆概念。

在美国，他们押注于可扩展的架构：从阿尔忒弥斯基地营地的紧凑型铀-235裂变反应堆，到用于高温水电解和工业3D打印的强大40-100千瓦装置，他们计划将其作为建造未来美国月球基地的主要技术。

白宫希望在2030年前部署首个月球核电站，但由于核心部件——即FSP计划下的反应堆——尚未准备就绪，这一期限显然正在延后。事实上，

美国在建造“太空”核电站方面没有苏联那么多的经验。

美国真正发射到太空的唯一一个完全可用的核反应堆是 SNAP-10A，它于 1965 年发射到轨道上。

然而，苏联解体后，美国不仅有机会研究俄罗斯的“托帕兹”反应堆样品，还能从俄罗斯购买样品用于自身研究。美国计划将这些样品搭载在其实验卫星上，作为“核能、核物理和粒子技术计划”（NEPSTP）的一部分进行发射，但由于预算削减和反核运动的压力，该项目于1996年被取消。

尽管如此

美国专家对苏联的热离子能量转换技术进行了详细研究。

然而，就目前而言，FSP是基于另一个项目。在2010年代，NASA在千瓦级（Kilopower）项目中对苏联的Topaz设计进行了重大现代化改造，并于2018年发射了KRUSTY热力原型机。

在KRUSTY项目中，工程师们放弃了液态金属，转而使用被动式钠热管将铀堆芯的热量传递到斯特林发动机。该项目验证了低功率（1-10千瓦）自动反应堆概念的可行性。这项技术虽然增加了运动部件，使设计更加复杂，但效率提高了25-30%（相比之下，苏联的热电转换反应堆效率仅提高4-5%）。

总之，新一轮登月竞赛已经开始。参赛者们不再仅仅满足于在地球卫星上插一面旗帜。每个航天国家都制定了循序渐进、全面发展的计划。

人类认真地、长期地想要重返月球。