Bijna zestig jaar nadat Amerika de eerste ruimterace won, is de maan opnieuw het middelpunt van een strijd tussen supermachten: wie zal de eerste zijn die een nucleair aangedreven basis op het maanoppervlak plaatst?
En net zoals president John F. Kennedy zich tot doel had gesteld astronauten op de maan te laten landen en ze veilig terug te brengen ‘Voordat het decennium voorbij is’ NASA en het ministerie van Energie hebben opnieuw een einddatum van het decennium vastgesteld voor de ontwikkeling van een kernreactor voor gebruik op de maan. Het huidige plan vraagt om het demonstreren van een elektriciteitscentrale van 40 kilowatt tegen 2030.
Waarom 2030?
Roger Myerseen lucht- en ruimtevaartadviseur die zich al tientallen jaren bezighoudt met het ontwikkelen van energie- en voortstuwingssystemen in de ruimte bij NASA en Aerojet Rocketdyne, zegt dat de timing verband houdt met de ambitie van China om tegen 2035 zijn eigen maanbasis op te zetten.
“China heeft de afgelopen jaren vele malen aangekondigd dat ze van plan zijn hun astronauten, hun taikonauten, tegen 2030 op het oppervlak van de maan te laten landen, en dat ze tegen 2035 een duurzame aanwezigheid op het oppervlak van de maan willen hebben”, zegt hij in de laatste aflevering van de Fictiewetenschap podcast. “De Verenigde Staten moeten een beslissing nemen: willen we dat ieder mens op de planeet elke nacht opkijkt en alleen een Chinese vlag ziet? Of willen we dat ze een Chinese en een Amerikaanse vlag zien?”
Myers zegt dat er zowel economische als geopolitieke redenen zijn om een duurzame maanbasis op de maan te vestigen.
“Als we tien, twintig jaar vooruitdenken en ons afvragen welke toekomst we voor onze economie willen, is een van de grote vragen: ‘Hoe kunnen we de ruimtevaarteconomie verder laten groeien dan de lage baan om de aarde?’ En daarvoor hebben we middelen nodig”, zegt hij. “Als we gemakkelijke toegang tot grondstoffen willen, moeten we naar de maan.”
Deze hulpbronnen zouden helium-3 kunnen omvatten, dat overvloediger aanwezig is op de maan dan op aarde. Gevestigd in Seattle Tussenpauze werkt al aan een plan om helium-3 uit de maangrond te halen en te verzenden voor gebruik kwantumcomputers, neutronen detectoren, medische scansystemen en toekomstige generatie fusie reactoren. Er wordt gezegd dat de prijs voor helium-3 kan oplopen tot $20 miljoen per kilogram.
Waarom nucleair?
Volgens Myers is kernenergie de energiebron die het meest geschikt is voor het ondersteunen van langdurige, continue operaties op een maanbasis. “Kernenergie is belangrijk omdat de maannacht twee weken duurt”, zegt Myers. “Er zijn een paar plekken waar dat wel kan gebruik zonne-energie met elektriciteitstorens. … De uitdaging die we hebben is dat om dat op te schalen tot waar we de macht voor de exploitatie van hulpbronnen kunnen gebruiken om de economie te laten groeien, we veel macht nodig hebben. We hebben 100 kilowatt en meer nodig, en zonne-energie is niet goed schaalbaar voor die toepassing.”
NASA-beheerder Jared Isaacman was het vorige maand tijdens zijn tweede met die beoordeling eens Bevestigingshoorzitting in de Senaat.
“Ik denk dat NASA zich zou moeten ontwikkelen om te werken aan grote, bijna mini-nucleaire programma’s van het Manhattan Project die het voordeel hebben voor oppervlakte-energietoepassingen, vooral als je geen zonlicht hebt of ontdekkingsmissies onderneemt – laten we zeggen voorbij Mars bijvoorbeeld, of zelfs daadwerkelijk op het oppervlak van Mars voor de productie van drijfgas.”
De takenlijst van de federale overheid voor kernenergie in de ruimte is gebaseerd op aanbevelingen die zijn beschreven in een Rapport van 84 pagina’s Myers schreef dit vorig jaar in samenwerking met een technologiebeleidsanalist Bhavya Lal.
“Mijn co-auteur en ik hebben veel tijd in Washington doorgebracht met het informeren van veel agentschappen en Capitol Hill, en we zien dit dus doorgaan, vooral vanwege de geopolitieke concurrentieaspecten ervan”, zegt Myers. “Onze regering wil niet dat onze natie op de tweede plaats komt. Wij willen leiden. En als we leiding willen geven, betekent dit dat we een duurzame aanwezigheid op het oppervlak van de maan moeten vestigen, en dat moeten we begin 2030 doen.”
Myers merkt dat op Het Congres heeft 250 miljoen dollar toegeëigend voor het huidige fiscale jaar om de ontwikkeling van een kernreactor voor de maan te ondersteunen – “wat in feite ongeveer is wat we hebben aanbevolen.”
Er wordt verwacht dat NASA en het ministerie van Energie commerciële partners zullen inschakelen Algemene Atomica En Westinghouse elektrischde zwaargewichten van de kernenergie-industrie; krachtpatsers uit de lucht- en ruimtevaart, zoals Lockheed Martin En L3Harris-technologieën; en startups zoals Stralendeen onderneming op het gebied van nucleaire technologie die is opgericht door SpaceX-veteranen.
Myers zegt dat de kerncentrales die naar de maan gaan waarschijnlijk kleine modulaire reactoren zijn, of SMR’s, die ook interesse wekken voor energieopwekking hier op aarde. TerraPowereen onderneming in de omgeving van Seattle, mede opgericht door Bill Gates, en gevestigd in Oregon NuScale-kracht behoren tot de veel bedrijven werken aan SMR-technologie.
Wat kan er misgaan?
De potentiële gevaren van kernenergie in de ruimte zijn al sinds het begin van het Atoomtijdperk en het Ruimtetijdperk onderwerp van sciencefiction.
In de film uit 1950 “Bestemming Maan,” astronauten hebben te maken met de juridische en technische problemen die verband houden met het nucleaire voortstuwingssysteem van hun raket. Een explosie van kernafval slaat de maan uit zijn baan rond de aarde “Ruimte 1999,” een tv-programma dat in de jaren zeventig werd uitgezonden. En in het tweede seizoen van Apple TV’s ‘For All Mankind’ astronauten een meltdown van een kernreactor ternauwernood kunnen voorkomen op de maan.
Myers zegt dat de omvang van de kernreactoren die worden ontworpen voor gebruik in de ruimte, dergelijke sciencefiction-nachtmerries veel minder waarschijnlijk maakt. “Het mooie van deze kleine reactoren is dat ze niet smelten”, zegt hij. “Er zit niet genoeg thermische energie in om een meltdown te veroorzaken.”
Hoe zit het met het kernafvalprobleem? “We hebben het maar over een paar van deze (reactoren) op het oppervlak van de maan, zelfs als we het over megawatts hebben. En dus zou je ze waarschijnlijk gewoon begraven als je ze tien of vijftien jaar hebt laten draaien, of hoe lang dan ook”, zegt Myers. “Tegen die tijd zullen er bulldozers op het oppervlak van de maan staan, en jij zou een gat graven, het ding erin stoppen en het begraven. Dus zo zou je het afval weggooien.”
Een bedrijf belde Diepe isolatie werkt al aan deze diepe boorgatstrategie voor de opslag van kernafval van de volgende generatie op aarde. Deep Isolation heeft zijn hoofdkantoor in Californië, maar ook een kantoor in Richland, Washington, een mondiale hotspot voor nucleaire technologie.
Hoewel Myers denkt dat kernenergie de beste energiebron is voor een maanbasis, erkent hij dat andere energietechnologieën ook een rol kunnen spelen op het gebied van de laatste grens. Verschillende bedrijven in de omgeving van Seattle werken aan hun eigen initiatieven op het gebied van ruimtevaart:
- Zeno Power ontwikkelt een nieuw soort kernbatterij voor rovers op de maan en Mars.
- Het Blue Origin-ruimtevaartbedrijf van Jeff Bezos heeft een project genaamd Blue Alchemist dat dit wil bereiken vervaardiging van zonnecellen uit maanmaterialen.
- PowerLight Technologies werkte samen met Blue Origin om een systeem te ontwerpen dat laserstralen zou gebruiken om energie op de maan over te brengen.
- WiBotic’s draadloze oplaadtechnologie wordt gebruikt in een systeem dat Astrobotic ontwikkelt om maanrovers op te laden.
“Rovers kunnen gebruik maken van een rondcirkelend netwerk van zonne-energiesatellieten die energie naar het oppervlak uitstralen, of ze kunnen een elektriciteitstoren gebruiken, afhankelijk van het transmissiebereik”, zegt Myers. “Mijn punt in het rapport was dat als we meerdere astronauten gedurende een nacht op het maanoppervlak willen hebben, dat waarschijnlijk minimaal 20 tot 40 kilowatt aan vermogen is. En dat is waar je kernenergie echt nodig gaat hebben.”
Roger Myers zal zaterdag 31 januari om 14.00 uur in het Museum of Flight in Seattle een discussie voeren over kernenergie in de ruimte en de rol die deze zal spelen in toekomstige missies in de ruimte. Het evenement is gratis voor museumleden en inbegrepen bij de museumtoegang. Kijk op de website van het museum voor meer informatie over de lezing van Myersen uitchecken “De toekomst afwegen: strategische opties voor Amerikaans leiderschap op ruimtevaartgebied” voor de gedetailleerde routekaart opgesteld door Myers en Bhavya Lal.
De originele versie van dit bericht werd gepubliceerd op Cosmic Log. Fictiewetenschap is inbegrepen FeedSpot’s 100 beste sciencefictionpodcasts. Blijf ons volgen voor toekomstige afleveringen van de Fictiewetenschap podcast via Appel, Spotify, Speler.fm, Pocketcasts En Podchaser. Als je van Fiction Science houdt, beoordeel dan de podcast en abonneer je om meldingen te ontvangen voor toekomstige afleveringen.
