USA vil bygge en atomreaktor på Månen inden 2030

Amerikanerne forbereder et skridt, der kan forandre alt, vi ved om permanent menneskelig tilstedeværelse uden for Jorden.

Som en del af Artemis-programmet dukker der, ud over raketter, landingsfartøjer og nye rumdrægter, endnu en central aktør op – en lille, men ekstremt ambitiøs atomreaktor, der skal forsyne månebaser med strøm i årevis, uden afbrydelser og uden hjælp fra Jorden.

Hvorfor Månen har brug for sit eget atomkraftværk

Et langvarigt ophold på Månen vil ikke strande på grund af manglende raketter, men på grund af energi. Uden stabil strøm vil livsstøttesystemer, kommunikation, videnskabeligt udstyr og produktion af ilt og vand simpelthen bryde sammen.

Månen stiller ingeniørerne over for ekstremt hårde betingelser:

• En månenatten varer omkring 14 jordiske dage,
• temperaturen falder i den periode til helt ned til –173°C,
• fraværet af atmosfære skaber drastiske temperatursvingninger og intens stråling,
• solpaneler producerer nærmest ingen energi i mørkeperioden.

Store energilagre i form af batterier bliver hurtigt tunge, dyre og logistisk komplicerede. USA har derfor konkluderet, at den eneste realistiske langtidsløsning er en kompakt atomreaktor, der arbejder direkte på månens overflade.

En atomreaktor på Månen skal levere kontinuerlig energi i mange år – uanset nattens længde, temperaturer eller lysforhold.

Et fælles projekt mellem NASA og Energiministeriet

NASA og det amerikanske energiministerium har underskrevet en formel aftale om at sætte en fungerende reaktor i drift på Månen inden 2030. Det er ikke et isoleret eksperiment, men en del af en stor og sammenhængende strategi.

USA's rumstrategi bygger på tre faser: tilbagevenden af mennesker til Månen, opretholdelse af en permanent tilstedeværelse og til sidst forberedelse af bemandede missioner til Mars. Energi behandles i denne strategi som selve rygraden i hele planen.

Sådan skal månereaktoren fungere

Projektet baserer sig på et kompakt, lukket kerneenergisystem til overfladen. I praksis vil det være et lille, selvstændigt "kraftværk" med en effekt på cirka 40 kW, designet til at arbejde uafbrudt i mindst ti år.

I modsætning til de radioaktive isotopgeneratorer, der blev brugt i tidligere missioner og kun leverer begrænset strøm, skal den nye reaktor forsyne en hel base: beboelsesmoduler, laboratorier, kommunikationsantenner, ladestationer til rovere og udstyr til udvinding af råstoffer fra regolith.

Reaktoren vil benytte passiv køling, hvilket eliminerer bevægelige dele som pumper, der kan svigte. Jo færre mekaniske komponenter, desto lavere risiko for fejl på et sted, hvor servicering i praksis er umulig. Konstruktionen skal desuden kunne håndtere månestøv – den ekstremt skarpe og klæbrige regolith kan med tiden nedbryde tætninger, mekanismer og overflader.

Ingeniørerne ønsker, at hele systemet efter landing på Månen i princippet bare kan "tændes og efterlades" – uden regelmæssig vedligeholdelse eller udskiftning af dele.

En testbane for Mars og fremtidens rumøkonomi

Månen betragtes som et afprøvningssted for teknologier, der siden skal bruges på Mars. Der er solenergi endnu mere upålidelig, fordi planeten ligger længere fra Solen, og hyppige støvstorme kan i ugevis reducere mængden af tilgængeligt lys betydeligt.

Et reaktorsystem, der er afprøvet på Månen, kan i de kommende år overføres til den Røde Planet. På længere sigt kan atomreaktorer forsyne ikke blot beboelsesbaser, men også:

• anlæg til produktion af ilt fra månens regolith,
• fabrikker, der fremstiller raketbrændstof af isvand,
• industrielle 3D-printere til fremstilling af basekomponenter af lokale materialer,
• udbyggede kommunikations- og navigationsnetværk i kredsløb og på overfladen.

Energi produceret lokalt reducerer behovet for kostbar transport af brændstof, batterier og solpaneler fra Jorden. Det åbner i sin tur vejen mod mere selvforsynende måne- og marskolonier.

Et netværk af partnere: fra laboratorier til store selskaber

Månereaktoren bliver ikke udviklet bag lukkede døre i én enkelt institution. Regeringsorganer, laboratorier og private virksomheder inden for rumfart og kerneenergi samarbejder om projektet.

Energiministeriet trækker på sine nationale laboratoriers ekspertise, herunder Idaho National Laboratory, som i årevis har arbejdet med næste generations reaktorer og materialeteknologi. NASA håndterer spørgsmålene om, hvordan man bringer reaktoren op i rummet, lander den sikkert på Månen og integrerer den i baseinfrastrukturen.

Store forsvars- og rumkoncerner som Lockheed Martin og Westinghouse er også involveret, ligesom yngre specialistvirksomheder inden for landingsfartøjer og robotik, eksempelvis Intuitive Machines. Deres opgave bliver at designe og bygge systemkomponenter – fra strålingsskjolde til landingsplatforme.

Månereaktoren er ved at blive symbolet på en ny model: staten sætter målet, og erhvervslivet hjælper med at omsætte det til fungerende infrastruktur.

Energi som den nye konkurrenceakse i rummet

Bag de tekniske detaljer gemmer sig også geopolitik. Det land, der først mestrer pålidelige energikilder på Månen, opnår et forspring i opbygningen af baser, laboratorier og fremtidige industrianlæg. USA ønsker en klar fordel på dette område, særlig i lyset af Kinas voksende aktivitet i Månens nærhed.

Stabil strøm vil ikke blot understøtte videnskab og forskning, men på sigt også råstofudvinding og produktion af brændstof til fartøjer, der skal længere ud i Solsystemet. Energi kan i rummet komme til at betyde det samme, som olie og gas har gjort i årtier på Jorden – grundlaget for indflydelse og handlekraft.

I de programmatiske dokumenter lægges vægten på civile mål, men uafhængig energiinfrastruktur rummer altid potentielle militære anvendelser: bedre overvågningsnetværk, mere robuste kommunikationssystemer og mulighed for langsigtet vedligeholdelse af satellitter og observationsudstyr.

Hvad med sikkerheden og bekymringerne om atom i rummet

Ordet "atom" vækker stadig stærke følelser, og udsigten til at sende nukleart materiale op i rummet rejser naturligvis spørgsmål. Designerne planlægger flere sikkerhedslag. Brændstoffet forbliver inaktivt under opsendelse og flyvning, og reaktoren aktiveres først efter sikker landing på Månen.

Konstruktionen skal derudover modstå mekaniske skader, stød og ekstreme temperaturer. Ved en eventuel fejl på Månen er der ingen trussel mod en biosfære – for der er simpelthen ingen – men ingen ønsker at risikere forurening af kredsløb eller overflade med rester fra en ukontrolleret nuklear last.

Det er værd at bemærke, at nuklear teknologi i rummet ikke er noget nyt. Allerede under Voyager- og Curiosity-missionerne anvendte man radioaktive isotopgeneratorer til at drive sonder og rovere. Forskellen ligger i skalaen – nu taler vi om et system, der skal være hjertet i en hel base, ikke blot et enkelt køretøj.

Hvad det kan betyde for almindelige mennesker

Selv om en reaktor på Månen lyder som science fiction, kan en del af den teknologi, der udvikles til projektet, med tiden finde vej til Jorden. Kompakte, vedligeholdelsesfri atomreaktorer med høj sikkerhed interesserer mange energiaktører, da de kan supplere forsyningsnettet i afsidesliggende regioner eller militære baser.

For den gennemsnitlige borger er der dog noget endnu vigtigere: hvis programmet lykkes, vil visionen om regelmæssige, langvarige månmissioner rykke markant nærmere virkeligheden. En permanent base på Månen med sit eget "kraftværk" kan i de kommende årtier blive lige så selvfølgelig som Den Internationale Rumstation er det i dag i kredsløb om Jorden.