Zakaj brez jedrske energije na Luni ne bo stalne človeške prisotnosti

Ko se človeške misije oddaljujejo od Zemlje, energija postaja več kot zgolj tehnično vprašanje – postaja pogoj za preživetje. V globokem vesolju ni omrežja, ni rezervnih virov in ni hitre pomoči. Vsak sistem mora delovati zanesljivo, dolgo in brez vzdrževanja. Prav zato se znanstveniki znova obračajo k jedrski energiji kot eni redkih realnih možnosti za prihodnje odprave na Luno, Mars in dlje.

V praksi to ni nova ideja. Vesoljska plovila že desetletja uporabljajo radioizotopske energetske sisteme, ki izkoriščajo toploto razpada plutonija. Takšni viri so poganjali Voyagerja, pa tudi roverje na Marsu. A ti sistemi zagotavljajo omejene količine energije. Za stalno človeško prisotnost zunaj Zemlje to ne bo dovolj.

V ZDA se zato krepi razprava o fisijskih reaktorjih za uporabo v vesolju, zlasti za površinsko energijo na Luni. Cilj je jasen: zanesljiv vir elektrike, ki bi deloval več let brez posegov, v razmerah ekstremnega mraza, sevanja in temperaturnih nihanj.

Pri teh prizadevanjih ima pomembno vlogo Nacionalni laboratorij Idaho, ki sodeluje pri razvoju konceptov in tehničnih usmeritev za prihodnje vesoljske reaktorje. Njihovi strokovnjaki opozarjajo, da reaktor v vesolju ni zgolj pomanjšana različica zemeljskega sistema. „Vesolje postavlja povsem drugačna pravila glede mase, materialov in vzdržljivosti,“ je v tem kontekstu poudaril Sebastian Corbisiero, tehnični vodja za vesoljske reaktorje pri ameriškem ministrstvu za energijo.

Teža je ena ključnih omejitev. Vsak kilogram mora biti izstreljen z raketo, zato klasične rešitve, kot je vodno hlajenje, pogosto odpadejo. Poleg tega morajo sistemi delovati pri bistveno višjih temperaturah kot večina zemeljskih reaktorjev, saj s tem povečajo učinkovitost in zmanjšajo maso.

Brez vzdrževanja, brez napak

Posebnost vesoljskih reaktorjev je tudi življenjska doba. Medtem ko se zemeljski reaktorji redno ustavljajo zaradi vzdrževanja in menjave goriva, mora vesoljski sistem delovati tudi desetletje ali več brez kakršnegakoli posega. To zahteva povsem drugačen pristop k elektroniki, gorivu in varnostnim mehanizmom.

Ta vprašanja so del širšega programa, v katerega je vključena tudi NASA, zlasti v okviru projekta za fisijsko energijo na lunini površini. Namen je zagotoviti stabilno oskrbo z elektriko za baze, raziskovalno opremo in morebitno proizvodnjo kisika, goriva ali gradbenih materialov.

Tri poti razvoja

Strokovna poročila, pri katerih sodelujejo tudi raziskovalci iz Nacionalnega laboratorija Idaho, opisujejo več možnih strategij razvoja vesoljske jedrske energije.

Ena možnost stavi na hiter preboj z razvojem zmogljivega reaktorja moči več sto kilovatov, ki bi ga vodile zvezne agencije. Tak pristop bi lahko hitro prinesel rezultate, a zahteva stabilno financiranje in politično podporo.

Druga pot predvideva postopnejši razvoj prek manjših projektov in javno-zasebnih partnerstev. Ti sistemi bi bili manj zmogljivi, a bi omogočili hitrejše testiranje tehnologij in zmanjšanje tveganj.

Tretja možnost je najbolj previdna: majhen demonstracijski sistem z zelo nizko močjo, namenjen predvsem vzpostavitvi regulativnih in tehničnih temeljev za prihodnje projekte.

Zakaj je to pomembno

Jedrska energija v vesolju ni zgolj tehnološki izziv, temveč tudi strateško vprašanje. Države, ki bodo prve obvladale zanesljive vesoljske energetske sisteme, bodo imele pomembno prednost pri raziskovanju in dolgoročni prisotnosti zunaj Zemlje.

V Nacionalnem laboratoriju Idaho poudarjajo, da gre za trenutek, ko se dolgoletne raziskave približujejo praktični uporabi. „Res smo na točki, ko se lahko vesoljska jedrska energija premakne iz konceptov v realne sisteme,“ je dejal Corbisiero in dodal, da gre za projekte, katerih pomen bo segal daleč v prihodnost.

Za astronavte prihodnjih generacij energija ne bo samoumevna. A prav zato so odločitve, sprejete danes, ključne za to, ali bo človeška prisotnost v vesolju kratkotrajen eksperiment ali trajna zgodba.