Η νέα διαστημική κούρσα δεν αφορά πλέον μόνο το ποιος θα επιστρέψει πρώτος στη Σελήνη. Το επόμενο μεγάλο στοίχημα είναι ποιος θα καταφέρει να εγκαταστήσει εκεί τις υποδομές που θα επιτρέψουν μια μόνιμη ανθρώπινη παρουσία. Και στο επίκεντρο αυτής της μάχης βρίσκεται πλέον η πυρηνική ενέργεια. Η NASA επιταχύνει τα σχέδιά της για την ανάπτυξη πυρηνικού αντιδραστήρα στη Σελήνη, με στόχο το σύστημα να είναι έτοιμο για εκτόξευση έως τον Δεκέμβριο του 2030.Απέναντι στις ΗΠΑ βρίσκονται η Ρωσία και η Κίνα, οι οποίες προωθούν το δικό τους σχέδιο για την ενεργειακή υποστήριξη μελλοντικών σεληνιακών εγκαταστάσεων. Η κούρσα έχει ήδη αρχίσει και το διακύβευμα είναι πολύ μεγαλύτερο από μια ακόμη επίδειξη τεχνολογικής ισχύος.

Διαβάστε: NASA: Δημοσίευσε εικόνες που αποκαλύπτουν τον κρατήρα που άφησε η συντριβή πυραύλου της SpaceX στη Σελήνη - Πώς τραβήχτηκαν οι φωτογραφίες

Η NASA ανεβάζει ταχύτητα

Η αμερικανική διαστημική υπηρεσία έχει ζητήσει από συνεργαζόμενες εταιρείες να προετοιμαστούν για την ανάπτυξη ενός αντιδραστήρα που θα μπορεί να μεταφερθεί με ασφάλεια στη Σελήνη και να λειτουργεί αυτόνομα, χωρίς συνεχή ανθρώπινη συντήρηση. Ο σχεδιασμός προβλέπει την εγκατάστασή του κοντά στον νότιο πόλο της Σελήνης, μια περιοχή που συγκεντρώνει τεράστιο επιστημονικό και στρατηγικό ενδιαφέρον.

Η Ουάσινγκτον θέλει το σύστημα έτοιμο έως το τέλος του 2030, καθώς η Ρωσία σχεδιάζει την ανάπτυξη δικού της σεληνιακού πυρηνικού αντιδραστήρα έως το 2036 στο πλαίσιο της συνεργασίας της με την Κίνα. Η πίεση του χρόνου είναι επομένως μεγάλη. Η χώρα που θα καταφέρει να εξασφαλίσει πρώτη σταθερή και μακροχρόνια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη Σελήνη θα έχει κάνει ένα αποφασιστικό βήμα προς τη δημιουργία μόνιμων εγκαταστάσεων.

Γιατί ο νότιος πόλος είναι τόσο σημαντικός

Ο νότιος πόλος της Σελήνης έχει εξελιχθεί σε βασικό στόχο των μεγάλων διαστημικών δυνάμεων. Ένας από τους σημαντικότερους λόγους είναι η παρουσία παγωμένου νερού σε περιοχές που βρίσκονται μόνιμα στη σκιά. Το νερό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για τις ανάγκες των αστροναυτών αλλά και, μετά την κατάλληλη επεξεργασία, για την παραγωγή οξυγόνου και συστατικών καυσίμων.

Αυτό θα μπορούσε να μετατρέψει τη Σελήνη από έναν προορισμό σύντομων αποστολών σε βάση για μεγαλύτερης διάρκειας ανθρώπινη παρουσία και, μακροπρόθεσμα, σε ενδιάμεσο σταθμό για αποστολές προς τον Άρη και άλλους προορισμούς. Για να συμβεί όμως αυτό, απαιτείται ενέργεια – και μάλιστα σε πολύ μεγαλύτερες ποσότητες από όσες χρειάζονται οι σημερινές ρομποτικές αποστολές.

Το μεγάλο πρόβλημα με την ηλιακή ενέργεια

Τα φωτοβολταϊκά αποτελούν μια προφανή λύση για τις πρώτες σεληνιακές εγκαταστάσεις, όμως έχουν σημαντικούς περιορισμούς. Η σεληνιακή νύχτα μπορεί να διαρκέσει περισσότερο από δύο γήινες εβδομάδες. Μια μόνιμη βάση δεν μπορεί να εξαρτά τη λειτουργία κρίσιμων συστημάτων αποκλειστικά από την παρουσία ηλιακού φωτός.

Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες, αντίθετα, μπορούν να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια ανεξάρτητα από την ηλιακή ακτινοβολία και να λειτουργούν για χρόνια με περιορισμένη ανθρώπινη παρέμβαση. Γι' αυτό και η πυρηνική ενέργεια αντιμετωπίζεται πλέον ως μία από τις βασικές τεχνολογίες για τη μετάβαση από τις σύντομες αποστολές σε μόνιμες εγκαταστάσεις.

Τι σχεδιάζουν οι ΗΠΑ

Ο αμερικανικός αντιδραστήρας σχεδιάζεται ώστε να μπορεί να παράγει περίπου 20 κιλοβάτ ηλεκτρικής ισχύος και να λειτουργεί επί χρόνια χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν ξεκινούν από το μηδέν. Το 1965 είχαν εκτοξεύσει πυρηνικό αντιδραστήρα στο Διάστημα, ο οποίος όμως τέθηκε εκτός λειτουργίας έπειτα από πρόβλημα στο διαστημικό σκάφος.

Στις δεκαετίες που ακολούθησαν επενδύθηκαν σημαντικά ποσά σε προγράμματα διαστημικής πυρηνικής ενέργειας, χωρίς όμως να αναπτυχθεί άλλος επιχειρησιακός αντιδραστήρας. Τώρα η NASA επιχειρεί να αλλάξει αυτή την εικόνα.

Το μεγάλο πλεονέκτημα της Ρωσίας

Η Ρωσία διαθέτει ένα σημαντικό πλεονέκτημα: εμπειρία. Η Σοβιετική Ένωση είχε θέσει σε τροχιά περισσότερους από 30 πυρηνικούς αντιδραστήρες, κυρίως κατά τις δεκαετίες του 1970 και του 1980, στο πλαίσιο διαστημικών προγραμμάτων της εποχής του Ψυχρού Πολέμου.

Αυτή η τεχνογνωσία αποκτά ιδιαίτερη σημασία σήμερα, καθώς Μόσχα και Πεκίνο συνεργάζονται για την ανάπτυξη μελλοντικών σεληνιακών υποδομών.

Στον σχεδιασμό περιλαμβάνεται ο ρωσικός σεληνιακός αντιδραστήρας «Selena», με στόχο να τεθεί σε λειτουργία έως το 2036. Το σύστημα προβλέπεται να παράγει έως 10 κιλοβάτ ηλεκτρικής ισχύος και να μπορεί να λειτουργεί αυτόνομα για περίπου μία δεκαετία.

Ο μεγάλος φόβος: Τι γίνεται αν κάτι πάει στραβά;

Η επιτάχυνση των προγραμμάτων προκαλεί προβληματισμό σε επιστήμονες και ειδικούς στην πυρηνική ασφάλεια. Το πρώτο κρίσιμο σημείο είναι η εκτόξευση.

NASA και Ρωσία σχεδιάζουν οι αντιδραστήρες τους να παραμένουν ανενεργοί κατά τη διάρκεια του ταξιδιού και να τίθενται σε λειτουργία μόνο μετά την ασφαλή άφιξή τους στη Σελήνη.

Έτσι μειώνεται σημαντικά ο κίνδυνος σε περίπτωση αποτυχημένης εκτόξευσης, χωρίς όμως να εξαφανίζεται. Ένα σοβαρό ατύχημα θα μπορούσε να προκαλέσει την καταστροφή του συστήματος και τη διασπορά πυρηνικού υλικού.

Και υπάρχει ήδη ένα ιστορικό προηγούμενο που λειτουργεί ως προειδοποίηση.

Kosmos 954: Όταν πυρηνικός δορυφόρος έπεσε στη Γη

Το 1978, ο σοβιετικός δορυφόρος Kosmos 954, ο οποίος μετέφερε πυρηνικό αντιδραστήρα, εισήλθε ανεξέλεγκτα στην ατμόσφαιρα της Γης.

Ραδιενεργά συντρίμμια διασκορπίστηκαν σε μεγάλη έκταση του βόρειου Καναδά, οδηγώντας σε εκτεταμένη επιχείρηση εντοπισμού και καθαρισμού.

Το περιστατικό αποτελεί μέχρι σήμερα ένα από τα χαρακτηριστικότερα παραδείγματα των κινδύνων που μπορεί να συνοδεύουν τη χρήση πυρηνικής ενέργειας στο Διάστημα.

Στην περίπτωση της Σελήνης, τα προβλήματα θα είναι διαφορετικά. Ένα σοβαρό ατύχημα θα μπορούσε να μολύνει μια περιοχή με ιδιαίτερη επιστημονική ή στρατηγική αξία και να δυσκολέψει την πρόσβαση μελλοντικών αποστολών.

Πώς ψύχεται ένας πυρηνικός αντιδραστήρας στη Σελήνη;

Εκτός από την ασφάλεια, υπάρχουν τεράστιες τεχνικές προκλήσεις. Ένας αντιδραστήρας στη Σελήνη θα πρέπει να λειτουργεί για χρόνια χωρίς τακτική ανθρώπινη συντήρηση, να αντέχει τεράστιες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις και να προστατεύει τον υπόλοιπο εξοπλισμό –και φυσικά τους ανθρώπους– από την ακτινοβολία.

Ιδιαίτερα δύσκολη είναι και η διαχείριση της θερμότητας. Στο κενό του Διαστήματος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ατμόσφαιρα για την αποβολή θερμότητας όπως συμβαίνει σε πολλά επίγεια συστήματα. Αυτό σημαίνει ότι απαιτούνται ειδικές τεχνολογίες θερμικής διαχείρισης.

Και όλα αυτά πρέπει να χωρέσουν σε ένα σύστημα αρκετά μικρό και ελαφρύ ώστε να μπορεί να εκτοξευθεί από τη Γη και να προσεδαφιστεί με ασφάλεια στη Σελήνη.

Και όταν ο αντιδραστήρας «γεράσει»;"

Ένα ακόμη ερώτημα παραμένει χωρίς εύκολη απάντηση: τι θα συμβεί όταν ένας σεληνιακός αντιδραστήρας φτάσει στο τέλος της επιχειρησιακής ζωής του;

Στη Γη, ο παροπλισμός μιας πυρηνικής εγκατάστασης αποτελεί πολύπλοκη διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει χρόνια και να κοστίσει τεράστια ποσά.

Η μεταφορά ενός χρησιμοποιημένου αντιδραστήρα πίσω στη Γη θα ήταν εξαιρετικά δύσκολη και πιθανότατα πολύ ακριβή.

Ένα πιθανό σενάριο είναι επομένως ο αντιδραστήρας να παραμείνει στη Σελήνη μετά το τέλος της λειτουργίας του.

Αυτό όμως δημιουργεί νέα ερωτήματα για τη μακροχρόνια διαχείριση του ραδιενεργού υλικού, ιδιαίτερα εάν οι συγκεκριμένες περιοχές φιλοξενήσουν στο μέλλον μεγάλες ανθρώπινες εγκαταστάσεις.

"Πονοκέφαλος και για το πυρηνικό καύσιμο"

Η NASA εξετάζει τη χρήση HALEU, ενός τύπου ουρανίου χαμηλού εμπλουτισμού υψηλής περιεκτικότητας που θεωρείται σημαντικό για αρκετά σχέδια προηγμένων αντιδραστήρων.

Η διαθεσιμότητά του, όμως, αποτελεί πρόκληση για τις Ηνωμένες Πολιτείες. Η Ρωσία κατέχει σημαντική θέση στη διεθνή αλυσίδα εφοδιασμού πυρηνικού καυσίμου, ενώ οι περιορισμοί στις αμερικανικές εισαγωγές ρωσικού ουρανίου έχουν ενισχύσει την ανάγκη δημιουργίας μεγαλύτερης εγχώριας παραγωγής.

Έτσι, η διαστημική πυρηνική κούρσα συνδέεται άμεσα και με μια ευρύτερη μάχη για την ενεργειακή και τεχνολογική ανεξαρτησία.

"Στην κούρσα μπαίνουν και ιδιωτικές εταιρείες"

Το ενδιαφέρον δεν περιορίζεται στις κυβερνήσεις. Ιδιωτικές εταιρείες βλέπουν στους μικρούς πυρηνικούς αντιδραστήρες μια νέα αγορά, η οποία θα μπορούσε να επεκταθεί από τις επίγειες εφαρμογές έως τη Σελήνη και άλλες διαστημικές αποστολές.

Το αμερικανικό Πεντάγωνο έχει ήδη στραφεί προς την ανάπτυξη μικροαντιδραστήρων για διαστημικές εφαρμογές, ενώ οι σχετικές τεχνολογίες θα μπορούσαν μελλοντικά να χρησιμοποιηθούν τόσο σε στρατιωτικά όσο και σε πολιτικά προγράμματα.

Η μάχη δεν είναι για το ποιος θα φτάσει πρώτος

Η πραγματική σημασία της νέας κούρσας γίνεται εμφανής όταν το βλέμμα στραφεί πέρα από το 2030. Το ερώτημα δεν είναι απλώς ποια χώρα θα καταφέρει να εγκαταστήσει πρώτη έναν πυρηνικό αντιδραστήρα στη Σελήνη.

Είναι ποιος θα αποκτήσει πρώτος την τεχνολογία που απαιτείται για να παραμείνει εκεί.

Σταθερή παραγωγή ενέργειας σημαίνει μεγαλύτερες βάσεις, επιστημονικά εργαστήρια, εξόρυξη και επεξεργασία πόρων, υποστήριξη περισσότερων αστροναυτών και, ενδεχομένως, δημιουργία υποδομών για αποστολές προς τον Άρη.

Η Σελήνη μετατρέπεται έτσι από προορισμό εξερεύνησης σε πιθανό στρατηγικό κόμβο.

Και η πυρηνική ενέργεια μπορεί να αποτελέσει ένα από τα κλειδιά για το ποιος θα αποκτήσει το προβάδισμα στη νέα εποχή της διαστημικής εξερεύνησης.

Το μεγάλο στοίχημα, ωστόσο, είναι η πίεση για την πρωτιά να μη μετατραπεί σε πίεση για εκπτώσεις στην ασφάλεια.

Γιατί στη νέα κούρσα για τη Σελήνη, το κρίσιμο ερώτημα δεν είναι μόνο ποιος θα φτάσει πρώτος – αλλά ποιος θα μπορέσει να μείνει εκεί.