Выбор места для лунного ядерного реактора НАСА сложнее, чем кажется

В смелом стратегическом шаге для США исполняющий обязанности администратора НАСА Шон Даффи 5 августа 2025 года объявил о планах строительства ядерного реактора деления для размещения на поверхности Луны в 2030 году. Это позволило бы Соединенным Штатам закрепиться на Луне к тому времени, когда Китай планирует высадить туда первого тайконавта (так Китай называет своих астронавтов) к 2030 году.

Помимо геополитического значения , есть и другие причины, по которым этот шаг критически важен. Для посещения Марса потребуется источник ядерной энергии, поскольку солнечная энергия там слабее. Ядерная энергия также может способствовать созданию лунной базы и, возможно, даже постоянному присутствию людей на Луне , поскольку она обеспечивает бесперебойное электроснабжение в холодную лунную ночь.

По мере того, как человечество осваивает Солнечную систему, для поддержания жизни за пределами Земли, начиная с близлежащей Луны , критически важно научиться использовать местные ресурсы . НАСА планирует отдать приоритет ядерному реактору как источнику энергии, необходимому для добычи и переработки лунных ресурсов.

Как геолог, изучающий освоение космоса человеком , я размышлял над двумя вопросами после заявления Даффи. Во-первых, где лучше всего разместить первый ядерный реактор на Луне для будущих лунных баз? Во-вторых, как NASA будет защищать реактор от выбросов реголита ( неплотно обломков лунных пород) , поднимаемых космическими аппаратами, приземляющимися вблизи него? Это два ключевых вопроса, на которые агентству предстоит ответить в ходе разработки этой технологии.

Где на Луне разместят ядерный реактор?

Ядерный реактор, вероятно, станет источником энергии для первой лунной базы под руководством США, которая будет обеспечивать людей, которые будут находиться там всё больше времени. Для обеспечения устойчивого освоения Луны человеком использование местных ресурсов, таких как вода и кислород для жизнеобеспечения, а также водорода и кислорода для заправки космических аппаратов, может значительно сократить объём материалов, необходимых для доставки с Земли, что также снизит стоимость.

В 1990-х годах космические аппараты, вращавшиеся вокруг Луны, впервые обнаружили тёмные кратеры, называемые постоянно затенёнными областями, на северном и южном полюсах Луны. Теперь учёные предполагают, что в этих кратерах содержится вода в виде льда – жизненно важный ресурс для стран, планирующих долгосрочное пребывание людей на поверхности. Программа НАСА «Артемида» направлена на возвращение людей на Луну, ориентируясь на южный полюс Луны, чтобы воспользоваться имеющимся там водяным льдом.

Чтобы реактор был полезен, он должен располагаться вблизи доступных, извлекаемых и перерабатываемых залежей водяного льда. Проблема в том, что в настоящее время у нас нет подробной информации, необходимой для определения такого местоположения.

Хорошая новость заключается в том, что информацию можно получить относительно быстро. Шесть лунных орбитальных миссий собрали , а в некоторых случаях продолжают собирать , важные данные, которые могут помочь учёным определить, какие залежи водяного льда стоит исследовать.

Эти наборы данных дают представление о том, где находятся поверхностные или подземные залежи водяного льда. Именно совместное изучение этих наборов данных может выявить «горячие перспективы» водяного льда, которые марсоходы могут исследовать и подтвердить или опровергнуть данные орбитальных наблюдений. Но этот этап непрост.

К счастью, NASA уже построило и прошёл все испытания на воздействие окружающей среды марсоход Volatiles Investigating Polar Exploration Rover . В настоящее время он находится на хранении, ожидая отправки на Луну. Миссия VIPER может быть использована для наземного исследования самого горячего участка с водяным льдом, выявленного по орбитальным данным. При достаточном финансировании NASA, вероятно, сможет получить эти данные через год-два как на северном, так и на южном полюсах Луны.

Как защитить реактор?

Как только НАСА определит оптимальные места для размещения реактора, ему предстоит решить, как защитить его от космических аппаратов при посадке. Приближаясь к поверхности Луны, космические аппараты поднимают с поверхности реголит, поднимая пыль и камни. Реголит будет подвергаться пескоструйной обработке всё, что находится вблизи места посадки , если только эти объекты не находятся за крупными валунами или за горизонтом, который на Луне находится на расстоянии более 2,4 километра.

Учёные уже знают о последствиях посадки рядом с заранее размещённым объектом. В 1969 году «Аполлон-12» приземлился в 163 метрах от автоматического космического аппарата «Сервейер-3» , на поверхностях которого, подвергшихся воздействию посадочного шлейфа, была обнаружена коррозия. В рамках программы «Артемида» будут задействованы гораздо более крупные лунные посадочные модули, которые создадут более крупные шлейфы реголита, чем в случае «Аполлона». Поэтому любые заранее размещённые объекты потребуют защиты от всего, что может приземлиться поблизости, или же посадка должна будет осуществляться за горизонтом.

Пока NASA не разработает специализированную стартово-посадочную площадку , временным решением может стать использование естественного рельефа лунной поверхности или размещение важных объектов за крупными валунами. Однако в конечном итоге для любого места, выбранного для этого ядерного реактора, потребуется площадка, специально предназначенная для запуска и посадки космических аппаратов, поскольку строительство лунной базы потребует нескольких посещений. Хотя ядерный реактор может обеспечить необходимую для строительства площадки энергию, этот процесс потребует планирования и инвестиций.

Освоение космоса человеком – задача непростая. Но планомерное развитие ресурсов на Луне означает, что учёные в конечном итоге смогут делать то же самое гораздо дальше, на Марсе. Хотя всё дело в деталях, Луна поможет NASA развить навыки использования местных ресурсов и создать инфраструктуру, которая позволит людям выживать и процветать за пределами Земли в долгосрочной перспективе.

Клайв Нил , профессор гражданского строительства, экологии и наук о Земле, Университет Нотр-Дам . Эта статья перепечатана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Читайте оригинальную статью .