قدمت وكالة ناسا مشروعها للطاقة السطحية الانشطارية لتطوير مفاعل انشطاري نووي للقمر، مع التركيز على الاستقلالية والسلامة والتشغيل على المدى الطويل.
ووفقا لتقرير تم نشره في مجلة ساينس تيك دايلي، فإن هذا الجهد يهدف إلى دعم الوجود البشري المستدام على القمر، مع تطبيقات محتملة على المريخ. تختتم وكالة ناسا المرحلة الأولية من مشروع الطاقة السطحية الانشطارية، والذي ركز على تطوير تصميمات مفاهيمية لمفاعل انشطاري نووي صغير لتوليد الكهرباء يمكن استخدامه خلال العرض التوضيحي المستقبلي على القمر ولتطوير التصاميم المستقبلية للمريخ. منحت ناسا ثلاثة عقود بقيمة 5 ملايين دولار في عام 2022، وكلفت كل شريك تجاري بتطوير تصميم أولي، وكذلك تقدير التكاليف وجدولة تطوير العمل، وبالتالي يمكن أن يمهد الطريق لتعزيز الوجود البشري المستدام على سطح القمر لمدة 10 سنوات على الأقل.
وقالت مديرة برنامج البعثات التكنولوجية التابعة لناسا، ترودي كورتيس: يلزم عرض مصدر للطاقة النووية على القمر لإظهار بأنه خيار آمن ونظيف وموثوق، وتمثل الليلة القمرية تحديًا من منظور تقني، لذا فإن وجود مصدر للطاقة مثل هذا المفاعل النووي، الذي يعمل بشكل مستقل عن الشمس، يعد خيارًا تمكينيًا للاستكشاف والجهود العلمية على المدى الطويل على القمر.
في حين أن أنظمة الطاقة الشمسية لها قيود على القمر، إلا أنه يمكن وضع مفاعل نووي في مناطق مظللة بشكل دائم حيث قد يكون هناك جليد مائي أو توليد الطاقة بشكل مستمر خلال الليالي القمرية، والتي يبلغ طولها 14 يومًا ونصف من أيام الأرض.
صممت ناسا متطلبات هذا المفاعل الأولي لتكون مفتوحة ومرنة للحفاظ على قدرة الشركاء التجاريين على تقديم أساليب إبداعية للمراجعة الفنية.
قالت مديرة مشروع الطاقة السطحية الانشطارية في مركز أبحاث جلين التابع لناسا في كليفلاند، ليندسي كالدون: كانت هناك مجموعة متنوعة صحية من الأساليب، وكانت جميعها فريدة من نوعها، لم نمنحهم الكثير من الخيارات عن قصد لأننا أردناهم أن يفكروا خارج الصندوق.
ومع ذلك، حددت وكالة ناسا أن المفاعل يجب أن يظل أقل من ستة أطنان مترية وأن يكون قادرًا على إنتاج 40 كيلوواط من الطاقة الكهربائية، مما يضمن كفاية الطاقة الإضافية المتاحة لتشغيل الموائل القمرية أو المركبات الجوالة أو الشبكات الاحتياطية أو التجارب العلمية، وفي الولايات المتحدة الأمريكية، يمكن لـ 40 كيلوواط، في المتوسط، توفير الطاقة الكهربائية لـ 33 أسرة.
كما حددت ناسا هدفًا يتمثل في أن يكون المفاعل قادرًا على العمل لمدة عشر سنوات دون تدخل بشري، وهو أمر أساسي لنجاحه. تعد السلامة، خاصة فيما يتعلق بجرعة الإشعاع والحماية، محركًا رئيسيًا آخر للتصميم.
وبعيدًا عن المتطلبات المحددة، تصورت الشراكات كيفية تشغيل المفاعل والتحكم فيه عن بعد. لقد حددوا الأخطاء المحتملة ونظروا في أنواع مختلفة من الوقود والتكوينات. إن وجود شركات نووية أرضية مقترنة بشركات ذات خبرة في مجال الفضاء أدى إلى مجموعة واسعة من الأفكار.
