Исполняющий обязанности администратора NASA Син Дэнффи 5 августа 2025 года объявил о планах построить ядерный реактор для использования на поверхности Луны в 2030 году. Это позволит Соединённым Штатам закрепиться на Луне к тому времени, когда Китай планирует высадить туда первого тайкунавта (так в Китае называют своих космонавтов).
Помимо геополитического значения, есть и другие причины, по которым этот шаг критически важен. Источник ядерной энергии будет необходим для посещения Марса, поскольку солнечная энергия там слабее. Это также может помочь в создании лунной базы и, возможно, даже постоянного присутствия человека на Луне, поскольку обеспечит стабильное энергоснабжение в холодные лунные ночи.
По мере того как люди будут путешествовать по Солнечной системе, умение использовать местные ресурсы станет критически важным для поддержания жизни за пределами Земли, начиная с ближайшей Луны. NASA планирует уделять приоритетное внимание реактору деления как источнику энергии, необходимому для извлечения и переработки лунных ресурсов.
Как геолог, изучающий освоение человеком космического пространства, я задумался над двумя вопросами после объявления Дэнффи. Первое: где лучшее место для размещения первоначального ядерного реактора на Луне, чтобы подготовить почву для будущих лунных баз? Второе: как NASA будет защищать реактор от потоков реголита (или свободно раздробленных лунных пород), поднятых космическими аппаратами, приземляющимися рядом с ним? Это два ключевых вопроса, на которые агентство должно будет ответить по мере развития этой технологии.
Ядерный реактор, скорее всего, станет источником питания для первоначальной лунной базы под руководством США, которая будет поддерживать людей, остающихся там на всё более длительные периоды времени. Чтобы облегчить устойчивое освоение Луны человеком, использование местных ресурсов, таких как вода и кислород для систем жизнеобеспечения, а также водород и кислород для заправки космических аппаратов, может значительно сократить количество материалов, которые необходимо доставлять с Земли, что также снижает затраты.
В 1990-х годах космические аппараты, вращающиеся вокруг Луны, впервые наблюдали тёмные кратеры, называемые постоянно затенёнными регионами на лунных Северном и Южном полюсах. Учёные подозревают, что в этих кратерах вода содержится в виде льда — жизненно важного ресурса для стран, стремящихся обеспечить долгосрочное присутствие человека на поверхности.
Чтобы реактор был полезен, он должен быть расположен вблизи доступных, извлекаемых и перерабатываемых залежей водяного льда. Проблема в том, что у нас пока нет подробной информации, необходимой для определения такого места. Однако эту информацию можно получить относительно быстро. Шесть лунных орбитальных миссий собрали и в некоторых случаях всё ещё собирают соответствующие данные, которые могут помочь учёным определить, какие залежи водяного льда стоит разрабатывать.
У NASA уже есть миссия Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), которая прошла все экологические испытания и в настоящее время хранится в ожидании отправки на Луну. Миссию VIPER можно использовать для исследования на месте наиболее перспективных месторождений водяного льда, выявленных по орбитальным данным. При достаточном финансировании NASA могло бы получить эти данные через год-два как на лунном Северном, так и на Южном полюсах.
Как только NASA узнает лучшие места для размещения реактора, ей придётся выяснить, как защитить реактор от космических аппаратов при их посадке. По мере приближения космических аппаратов к поверхности Луны они поднимают рыхлую пыль и камни, называемые реголитом. Это будет «пескоструйная обработка» всего, что находится рядом с местом посадки, если только объекты не размещены за большими валунами или за горизонтом, который на Луне составляет более 1,5 миль (2,4 километра).
Учёные уже знают о последствиях посадки рядом с предварительно размещёнными активами. В 1969 году «Аполлон-12» приземлился в 535 футах (163 метрах) от роботизированного космического аппарата «Surveyor 3», что показало коррозию на поверхностях, подвергшихся воздействию посадочного факела. Кампания Artemis будет иметь гораздо более крупные лунные посадочные модули, которые будут генерировать более крупные шлейфы реголита, чем это было у «Аполлона». Поэтому любые предварительно размещённые активы потребуют защиты от чего-либо, приземляющегося поблизости, или посадка должна будет осуществляться за горизонтом.
Пока NASA не разработает специальную площадку для запуска и посадки, использование естественной топографии лунной поверхности или размещение важных объектов за большими валунами может быть временным решением. Однако площадка, построенная специально для запуска и посадки космических аппаратов, в конечном итоге будет необходима для любого места, выбранного для этого ядерного реактора, поскольку для его строительства потребуется несколько визитов.